在Java中实现单例设计模式的有效方法是什么？
当前回答
免责声明：我刚刚总结了所有很棒的答案，并用自己的话写了出来。
在实施Singleton时，我们有两种选择：
延迟加载早期加载
延迟加载增加了位开销（老实说，很多），所以只有当您有非常大的对象或大量的构造代码，并且有其他可访问的静态方法或字段（可能在需要实例之前使用）时，才需要使用延迟初始化。否则，选择提前加载是一个不错的选择。
实现单例的最简单方法是：
public class Foo {
// It will be our sole hero
private static final Foo INSTANCE = new Foo();
private Foo() {
if (INSTANCE != null) {
// SHOUT
throw new IllegalStateException("Already instantiated");
}
}
public static Foo getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
一切都很好，除了它是一个早期加载的单例。让我们尝试延迟加载的单例
class Foo {
// Our now_null_but_going_to_be sole hero
private static Foo INSTANCE = null;
private Foo() {
if (INSTANCE != null) {
// SHOUT
throw new IllegalStateException("Already instantiated");
}
}
public static Foo getInstance() {
// Creating only when required.
if (INSTANCE == null) {
INSTANCE = new Foo();
}
return INSTANCE;
}
}
到目前为止还不错，但我们的英雄在与多个邪恶线程单独战斗时将无法生存，这些线程需要我们英雄的许多实例。因此，让我们保护它免受邪恶的多线程攻击：
class Foo {
private static Foo INSTANCE = null;
// TODO Add private shouting constructor
public static Foo getInstance() {
// No more tension of threads
synchronized (Foo.class) {
if (INSTANCE == null) {
INSTANCE = new Foo();
}
}
return INSTANCE;
}
}
但这还不足以保护英雄，真的！！！这是我们能/应该做的最好的事情来帮助我们的英雄：
class Foo {
// Pay attention to volatile
private static volatile Foo INSTANCE = null;
// TODO Add private shouting constructor
public static Foo getInstance() {
if (INSTANCE == null) { // Check 1
synchronized (Foo.class) {
if (INSTANCE == null) { // Check 2
INSTANCE = new Foo();
}
}
}
return INSTANCE;
}
}
这被称为“双重检查锁定习惯用法”。人们很容易忘记不稳定的说法，也很难理解为什么有必要这样做。详细信息：“双重检查锁定失败”声明
现在我们确定了邪恶的线索，但残酷的连载呢？我们必须确保即使在反序列化时也不会创建新对象：
class Foo implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private static volatile Foo INSTANCE = null;
// The rest of the things are same as above
// No more fear of serialization
@SuppressWarnings("unused")
private Object readResolve() {
return INSTANCE;
}
}
方法readResolve（）将确保返回唯一的实例，即使对象在我们的程序的上一次运行中被序列化。
最后，我们添加了足够的线程和序列化保护，但我们的代码看起来又大又难看。让我们给我们的英雄一个新形象：
public final class Foo implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
// Wrapped in a inner static class so that loaded only when required
private static class FooLoader {
// And no more fear of threads
private static final Foo INSTANCE = new Foo();
}
// TODO add private shouting construcor
public static Foo getInstance() {
return FooLoader.INSTANCE;
}
// Damn you serialization
@SuppressWarnings("unused")
private Foo readResolve() {
return FooLoader.INSTANCE;
}
}
是的，这是我们的英雄：）
由于行private static final Foo INSTANCE=new Foo（）；仅在实际使用FooLoader类时执行，这会处理延迟实例化，并保证线程安全。
我们已经走到了今天。以下是实现我们所做一切的最佳方式：
public enum Foo {
INSTANCE;
}
内部将被视为
public class Foo {
// It will be our sole hero
private static final Foo INSTANCE = new Foo();
}
就是这样！不再担心序列化、线程和丑陋的代码。ENUMS单例也被延迟初始化。
该方法在功能上等同于公共领域方法，除了它更简洁，提供了序列化机制免费提供，并提供多重保险实例化，即使面对复杂的序列化或反射攻击。虽然这种方法尚未被广泛采用，单个元素枚举类型是实现单例的最佳方式。
-《有效的Java》中的约书亚·布洛赫
现在您可能已经意识到为什么ENUMS被认为是实现单例的最佳方式，并感谢您的耐心：）
在我的博客上更新了它。
其他回答
我见过的最好的单例模式使用Supplier接口。
它是通用的，可重复使用它支持延迟初始化它只有在初始化之前才同步，然后将阻塞供应商替换为非阻塞供应商。
见下文：
public class Singleton<T> implements Supplier<T> {
private boolean initialized;
private Supplier<T> singletonSupplier;
public Singleton(T singletonValue) {
this.singletonSupplier = () -> singletonValue;
}
public Singleton(Supplier<T> supplier) {
this.singletonSupplier = () -> {
// The initial supplier is temporary; it will be replaced after initialization
synchronized (supplier) {
if (!initialized) {
T singletonValue = supplier.get();
// Now that the singleton value has been initialized,
// replace the blocking supplier with a non-blocking supplier
singletonSupplier = () -> singletonValue;
initialized = true;
}
return singletonSupplier.get();
}
};
}
@Override
public T get() {
return singletonSupplier.get();
}
}
版本1：
public class MySingleton {
private static MySingleton instance = null;
private MySingleton() {}
public static synchronized MySingleton getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new MySingleton();
}
return instance;
}
}
延迟加载，线程安全，阻塞，由于同步，性能低下。
版本2：
public class MySingleton {
private MySingleton() {}
private static class MySingletonHolder {
public final static MySingleton instance = new MySingleton();
}
public static MySingleton getInstance() {
return MySingletonHolder.instance;
}
}
延迟加载，线程安全，无阻塞，高性能。
使用枚举：
public enum Foo {
INSTANCE;
}
乔舒亚·布洛赫（Joshua Bloch）在Google I/O 2008的“有效Java重载”演讲中解释了这种方法：视频链接。另请参见其演示文稿的幻灯片30-32（effecte_java_reloaded.pdf）：
实现可串行化Singleton的正确方法公共枚举Elvis{实例；private final String[]收藏夹歌曲={“猎犬”，“心碎酒店”}；public void printFavorites（）{System.out.println（Arrays.toString（收藏夹歌曲））；}}
编辑：“有效Java”的在线部分说：
“这种方法在功能上等同于公共字段方法，只是它更加简洁，免费提供了序列化机制，并且即使在复杂的序列化或反射攻击的情况下也能提供针对多个实例化的铁腕保证。虽然这种方法尚未被广泛采用，但单个元素枚举类型是实现一个公共字段的最佳方式。”英格顿。"
确保你真的需要它。在谷歌上搜索“singleton反模式”，看看反对它的一些论点。
我想这并没有什么本质上的问题，但它只是一种公开某些全局资源/数据的机制，因此请确保这是最好的方法。特别是，我发现依赖注入（DI）更有用，特别是如果您也在使用单元测试，因为DI允许您将模拟资源用于测试目的。
这是如何实现一个简单的单例：
public class Singleton {
// It must be static and final to prevent later modification
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
/** The constructor must be private to prevent external instantiation */
private Singleton(){}
/** The public static method allowing to get the instance */
public static Singleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
这是如何正确地延迟创建单例：
public class Singleton {
// The constructor must be private to prevent external instantiation
private Singleton(){}
/** The public static method allowing to get the instance */
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
/**
* The static inner class responsible for creating your instance only on demand,
* because the static fields of a class are only initialized when the class
* is explicitly called and a class initialization is synchronized such that only
* one thread can perform it, this rule is also applicable to inner static class
* So here INSTANCE will be created only when SingletonHolder.INSTANCE
* will be called
*/
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
}
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