23天读懂23种设计模式：单例模式（创建型）

/**
 * 普通写法
 */
public class SingletonCase1 {
  private static SingletonCase1 singleton = null;
  public SingletonCase1() {
  }
  /**
   * 并发下会产生多个实例
   */
  public static SingletonCase1 getInstance(){
    if (singleton == null){
      singleton = new SingletonCase1();
    }
    return singleton;
  }
}

/**
 * 饿汉式
 * 饿汉式的特点是：类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到，也会实例化，因此，也是线程安全的单例模式。
 */
public class SingletonCase3 {
  /**类在加载的时候直接进行初始化*/
  private static SingletonCase3 singleton = new SingletonCase3();
  public SingletonCase3() {
  }
  /**
   * 对外暴露唯一接口
   * 提供单例对象
   */
  public static SingletonCase3 getInstance(){
    return singleton;
  }
}

/**
 * 懒汉式，对比SingletonCase1，给方法加了排它锁，这是线程安全的写法。
 * 用到这个实例时才去调用方法实例化。但是，我们把整个方法都同步了，效率很低下，我们可以继续优化，只在创建实例的地方加上同步
 */
public class SingletonCase2 {
  private static SingletonCase2 singleton = null;
  public SingletonCase2() {
  }
  /**
   * 整个方法锁住了，效率较低
   * @return
   */
  public synchronized static SingletonCase2 getInstance(){
    if (singleton == null){
      singleton = new SingletonCase2();
    }
    return singleton;
  }
}

/**
 * 双重非空判断，new对象前加一次锁。
 * volatile关键字，考虑的是，new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤，具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书（考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的），而volatile关键字可以防止指令重排。
 */

public class SingletonCase4 {

  /**volatile防止指令重排*/
  private static volatile SingletonCase4 singleton;

  public SingletonCase4() {
  }

  /**
   * 只是在实例为空时才进行同步创建
   * 为什么做了2次判断？
   * A线程和B线程同时进入同步方法 getInstance
   * 然后都在1位置处判断了实例为null
   * 然后都进入了同步块2中
   * 然后A线程优先进入了同步代码块2中（B线程也进入了），然后创建了实例
   * 此时，如果没有3处的判断，那么A线程创建实例同时，B线程也会创建一个实例
   * 所以，还需要做2次判断
   * */
  public static SingletonCase4 getInstance(){
    if (singleton == null){
      synchronized (SingletonCase4.class){
        if (singleton == null){
          singleton = new SingletonCase4();
        }
      }
    }
    return singleton;
  }
}

/**
 * 内部类
 * 优点：由于静态内部类跟外部类是平级的，所以外部类加载的时候不会影响内部类，因此实现了lazy loading, 同时也是利用静态变量的方式，
 * 使得INSTANCE只会在SingletonHolder加载的时候初始化一次，从而保证不会有多线程初始化的情况，因此也是线程安全的。
 */
public class SingletonCase5 {
  //静态内部类,懒加载：在被用到时才加载（根据内部类不会在其外部类被加载的同时被加载的事实）
  private static class SingletonCase5Holder{
    private static final SingletonCase5 singleton = new SingletonCase5();
  }
  public SingletonCase5() {
  }
  public static SingletonCase5 getInstance(){
    return SingletonCase5Holder.singleton;
  }
}

/**
 * 枚举类
 * 本质就是：创建一个枚举类，封装一个对象,枚举类私有构造器中初始化对象
 */

public class SingletonCase6 {
  enum SingletonEnum {
    //懒加载，创建一个枚举对象，该对象天生为单例
    INSTANCE;
    private SingletonCase6 singleton;

    //私有化枚举的构造函数（强调不可外部实例化）
    private SingletonEnum() {
      singleton = new SingletonCase6();
    }

    public SingletonCase6 getSingleton() {
      return singleton;
    }
  }

  private SingletonCase6() {
  }

  public static SingletonCase6 getInstance(){

    getInstance();
  }
}