2018-07-04

单实例和懒加载

单实例和懒加载

单实例是某个类在全局环境中只创建一个实例。而懒加载，则是在使用到某个类的实例时才创建该实例。很多面试官会让实现一个单实例，进而实现一个线程安全的单实例。但是普通的单实例就是线程安全的，说明他们想的已不是简单单实例，而是涉及到懒加载的、线程安全的单实例。

单实例

（强制）单实例的实质有两点：类的构造方法应该是私有的，外部无法显式创建，要有效防止创建多个实例；使用类静态常量作为该实例等引用，保证只有一个引用。如下：

• 方法一优点：一目了然

  public class Elvis {
  	public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
  	private Elvis() {
  		
  	}
  }

• 方法二优点：getInstance方法可以在返回单实例前做其他处理，如可以针对每个线程返回不同的单实例，返回不同的范型实例。

  public class Elvis {
  	private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
  	private Elvis() {
  	
  	}
  	public static Elvis getInstance() {
  		return INSTANCE;
  	}
  }

以上两个方法，性能上没有区别，因为jvm实现已经将静态工厂方法作了内联处理。

还有一点需要注意，如果该类实现了Serializable接口，那么反序列时可能会破环单实例模式。解决方法如下：

public class Elvis implements Serializable {
	public transient static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
	private Elvis() {
		
	}
	private Object readResolve() {
		return INSTANCE;
	}
}

• 另外一种解决方法是使用枚举类（1.5之后）,强烈建议使用这种方式，可以保证单实例、避开序列化问题和反射攻击。

  public enum Elvis {
  	INSTANCE;
  	private Elvis() {
  	
  	}
  }

懒加载

懒加载实质：第一次获取时才创建资源。与单实例不同，单实例在类加载时，由于该实例为静态变量，所以会被初始化。所以懒加载不能将资源作为外部类的静态变量。使用那么有一个问题，多个线程同时去获取资源，如何防止资源被多次创建，破坏延迟加载的功效？

• 方法一：线程安全的单实例懒加载，内部类实现

  public Singleton {
  	private static class FieldHolder {
  		static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
  	}
  	private Singleton() {
  	
  	}
  	static Singleton getInstance() {
  		return FieldHolder.INSTANCE;
  	}
  }

• 方法二：线程安全的懒加载，Double-check实现，只在1.5之后安全可用（volatile的禁止指令重排）。volatile保证在第二次检查前，从主内存重新获取instance。以下是延迟创建实例变量，也可以用来延迟加载静态变量，但是用方法一更不错。

  public Singleton {
  	private static volatile Singleton instance;
  	private Singleton() {
  	
  	}
  	public static Singleton getInstance() {
  		Singleton result = instance;
  		if (result == null) {
  			synchronized(this) {
  				result = instance;
  				if (result == null) {
  					instance = result = new Singleton();
  				}
  			}
  		}
  		return result;
  	}
  }

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