Java设计模式之单例模式理解 Java设计模式之单例模式理解

前言本片博客主要记录Java23种设计模式中的创建型模式中的单例模式。单例模式可分为两类，一种是饿汉式，一种是懒汉式。饿汉式的三种设计方式（静态变量方式、静态代码块方式、枚举方式），懒汉式（单锁检查方式、双锁检查方式、静态内部类方式），以及破坏单例模式的两种方式：序列化反序列化，反射。
设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性

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单例模式结构
【Java设计模式之单例模式理解】私有的构造方法【核心】
私有的、静态的实例化变量应用
提供一个公有的、静态的获取类实例对象方法
单例模式
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。它提供了一种创建对象的最佳方式。
单例模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
饿汉式静态变量方式

直接在创建对象时赋值

package hello; public class Hello {public static void main(String[] args) { //只能通过getSingleton方法获取，不能通过new方法创建 Singleton singleton = Singleton.getSingleton(); Singleton singleton11 = Singleton.getSingleton(); //通过hashCode查看是否是同一个对象 System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton11.hashCode()); } }class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//自己创建一个对象 private static Singleton singleton = new Singleton(); //给外界提供一个方法用于访问 public static Singleton getSingleton(){ return singleton; }}

静态代码块方式

在静态代码块里赋值

package hello; public class Hello {public static void main(String[] args) { //只能通过getSingleton方法获取，不能通过new方法创建 Singleton singleton = Singleton.getSingleton(); Singleton singleton11 = Singleton.getSingleton(); //通过hashCode查看是否是同一个对象 System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton11.hashCode()); } }class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//自己创建一个对象,但是不实例 private static Singleton singleton; //通过静态代码块赋值 static { singleton = new Singleton(); }//给外界提供一个方法用于访问 public static Singleton getSingleton(){ return singleton; }}

枚举方式由于上面检测代码相同，就不在这里重复复制了。
只需要把class Singleton改为下面就行了

enum Singleton{ SINGLETON; }

懒汉式单锁检查模式

package hello; public class Hello {public static void main(String[] args) {Singleton singleton = Singleton.getSingleton(); Singleton singleton11 = Singleton.getSingleton(); //通过hashCode查看是否是同一个对象 System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton11.hashCode()); } }class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//自己声明一个对象 private static Singleton singleton; //给外界提供一个方法用于访问 public static synchronized Singleton getSingleton(){ //判读singleton是否为null，如果是null就创建，否者直接返回 if (singleton == null){ singleton = new Singleton(); } return singleton; }}

双重检查锁模式上面的验证都是一样的，这里只显示Singleton类就行

class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//自己声明一个对象 private static volatile Singleton singleton; //给外界提供一个方法用于访问 public static synchronized Singleton getSingleton(){ //判读singleton是否为null，如果是null就创建，否者直接返回 if (singleton == null){ synchronized (Singleton.class){ if (singleton == null){ singleton = new Singleton(); } } } return singleton; }}

静态内部类实现

静态内部类单例模式是一种优秀的单例模式，是比较常用的单例模式。在没有加任何锁时保证线程安全，并且没有任何性能影响和空间浪费。
在加载Singleton时不会初始化singleton，只有第一次调用getSingleton()时。JVM加载SingletonHolder初始化singleton。

class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//定义一个静态内部类 private static class SingletonHolder{ //只会初始化一次 private static final Singleton singleton= new Singleton(); } //给外界提供一个方法用于访问 public static synchronized Singleton getSingleton(){ return SingletonHolder.singleton; }}

破坏单例模式

破坏单例模式的方式有两种一种是序列化反序列化，另一种是反射，这里我们指记录反射
道高一尺，魔高一丈。有模式就会有破坏，有破坏还会有防破坏，但是还有反反破坏。这里面就多了。

通过反射破坏单例模式

package hello; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; public class Hello {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {//获取Singleton字节码对象 Class singletonClass = Singleton.class; //获取无参构造方法 Constructor declaredConstructor = singletonClass.getDeclaredConstructor(); //取消访问检查 declaredConstructor.setAccessible(true); //创建Singleton对象 Singleton singleton = (Singleton) declaredConstructor.newInstance(); Singleton singleton1 = (Singleton) declaredConstructor.newInstance(); //通过hashCode查看是否是同一个对象 System.out.println(singleton.hashCode()); System.out.println(singleton1.hashCode()); } }class Singleton{//私有构造方法，这样外界就不能创建了 private Singleton(){ }//定义一个静态内部类 private static class SingletonHolder{ //只会初始化一次 private static final Singleton singleton= new Singleton(); } //给外界提供一个方法用于访问 public static synchronized Singleton getSingleton(){ return SingletonHolder.singleton; }}

单例模式优缺点
优点：