在Java中实现单例设计模式的有效方法是什么？
当前回答
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。
其他回答
如果需要惰性地加载类的实例变量，则需要双重检查习惯用法。如果需要惰性地加载静态变量或单例，则需要按需初始化持有者习惯用法。
此外，如果单例需要可序列化，则所有其他字段都需要是暂时的，并且需要实现readResolve（）方法以保持单例对象不变。否则，每次反序列化对象时，都会创建对象的新实例。readResolve（）所做的是用readObject（）替换读取的新对象，因为没有变量引用该对象，所以强制对该新对象进行垃圾回收。
public static final INSTANCE == ....
private Object readResolve() {
return INSTANCE; // Original singleton instance.
}
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。
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。
我使用Spring框架来管理我的单件。
它并没有强制实现类的“单例性”（如果涉及多个类加载器，则无论如何都无法做到这一点），但它提供了一种非常简单的方法来构建和配置不同的工厂以创建不同类型的对象。
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。
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