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Java核心库中的GoF设计模式示例

从最佳答案的“Singleton”部分，

Singleton（可由每次返回相同实例（通常是其本身）的创建方法识别）java.lang.Runtime#获取运行时间（）java.awt.Desktop#getDesktop（）java.lang.System#getSecurityManager（）

您还可以从Java本机类本身学习Singleton的示例。

另一个经常用来反对单态的论点是它们的可测试性问题。出于测试目的，单体不容易被模拟。如果这是一个问题，我想做以下轻微修改：

public class SingletonImpl {

    private static SingletonImpl instance;

    public static SingletonImpl getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new SingletonImpl();
        }
        return instance;
    }

    public static void setInstance(SingletonImpl impl) {
        instance = impl;
    }

    public void a() {
        System.out.println("Default Method");
    }
}

添加的setInstance方法允许在测试期间设置单例类的实体模型实现：

public class SingletonMock extends SingletonImpl {

    @Override
    public void a() {
        System.out.println("Mock Method");
    }

}

这也适用于早期初始化方法：

public class SingletonImpl {

    private static final SingletonImpl instance = new SingletonImpl();

    private static SingletonImpl alt;

    public static void setInstance(SingletonImpl inst) {
        alt = inst;
    }

    public static SingletonImpl getInstance() {
        if (alt != null) {
            return alt;
        }
        return instance;
    }

    public void a() {
        System.out.println("Default Method");
    }
}

public class SingletonMock extends SingletonImpl {

    @Override
    public void a() {
        System.out.println("Mock Method");
    }

}

这有一个缺点，就是将此功能也暴露给普通应用程序。其他编写该代码的开发人员可能会尝试使用“setInstance”方法来更改特定函数，从而改变整个应用程序的行为，因此该方法的javadoc中至少应该包含一个良好的警告。

尽管如此，对于模型测试的可能性（当需要时），这种代码暴露可能是可以接受的代价。

忘记延迟初始化；这太有问题了。这是最简单的解决方案：

public class A {    

    private static final A INSTANCE = new A();

    private A() {}

    public static A getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

Java 5+中的线程安全：

class Foo {
    private static volatile Bar bar = null;
    public static Bar getBar() {
        if (bar == null) {
            synchronized(Foo.class) {
                if (bar == null)
                    bar = new Bar();
            }
        }
        return bar;
    }
}

注意此处的挥发性修饰语。：）这很重要，因为如果没有它，JMM（Java内存模型）就不能保证其他线程看到其值的更改。同步不会处理这一点——它只序列化对该代码块的访问。

@Bno的回答详细介绍了Bill Pugh（FindBugs）推荐的方法，并且可以更好地进行论证。去阅读并投票支持他的答案。

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。

根据用法，有几个“正确”答案。

自Java5以来，最好的方法是使用枚举：

public enum Foo {
   INSTANCE;
}

在Java 5之前，最简单的情况是：

public final class Foo {

    private static final Foo INSTANCE = new Foo();

    private Foo() {
        if (INSTANCE != null) {
            throw new IllegalStateException("Already instantiated");
        }
    }

    public static Foo getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public Object clone() throws CloneNotSupportedException{
        throw new CloneNotSupportedException("Cannot clone instance of this class");
    }
}

让我们复习一下代码。首先，你希望这门课是期末考试。在本例中，我使用了final关键字来让用户知道它是final。然后，需要将构造函数设为私有，以防止用户创建自己的Foo。从构造函数中抛出异常会阻止用户使用反射来创建第二个Foo。然后创建一个私有的静态final Foo字段来保存唯一的实例，并创建一个公共的静态Foo-getInstance（）方法来返回它。Java规范确保只有在首次使用类时才调用构造函数。

当您有一个非常大的对象或大量的构造代码，并且还有其他可访问的静态方法或字段，这些方法或字段可能在需要实例之前使用，那么只有在需要时才需要使用惰性初始化。

您可以使用私有静态类来加载实例。代码将如下所示：

public final class Foo {

    private static class FooLoader {
        private static final Foo INSTANCE = new Foo();
    }

    private Foo() {
        if (FooLoader.INSTANCE != null) {
            throw new IllegalStateException("Already instantiated");
        }
    }

    public static Foo getInstance() {
        return FooLoader.INSTANCE;
    }
}

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。

当您还希望能够序列化对象时，需要确保反序列化不会创建副本。

public final class Foo implements Serializable {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private static class FooLoader {
        private static final Foo INSTANCE = new Foo();
    }

    private Foo() {
        if (FooLoader.INSTANCE != null) {
            throw new IllegalStateException("Already instantiated");
        }
    }

    public static Foo getInstance() {
        return FooLoader.INSTANCE;
    }

    @SuppressWarnings("unused")
    private Foo readResolve() {
        return FooLoader.INSTANCE;
    }
}

方法readResolve（）将确保返回唯一的实例，即使对象是在程序的上一次运行中序列化的。