問(wèn)題來(lái)源

　　什么是單例？它的運(yùn)用場(chǎng)景是什么？

　　單例模式是指保證在系統(tǒng)中只存在某類唯一對(duì)象。運(yùn)用場(chǎng)景隨處可見，例如工具類、Spring容器默認(rèn)new對(duì)象等。

　　單例模式有幾種實(shí)現(xiàn)方式？

　　餓漢式、懶漢式、雙重檢查鎖式、內(nèi)部類式、枚舉式。

　　推薦使用方式？

　　餓漢式、內(nèi)部類式。

餓漢式

　　餓漢式顧名思義餓，那么當(dāng)應(yīng)用程序一開始類加載，類的對(duì)象立馬實(shí)例化加載至JVM。

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 1 public class SingletonClass { 2     /** 3      * 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)用效率高。 4      * 缺點(diǎn)：沒有延遲加載。 5      */ 6     private static SingletonClass instance =new SingletonClass(); 7      8     public static SingletonClass getInstance(){ 9         return instance;10     }11 }

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 　　為什么調(diào)用效率高?沒有延遲加載？

　　答：假設(shè)在高并發(fā)的場(chǎng)景下，有10W+并發(fā)調(diào)用，不需要同步處理?？梢灾苯釉诙褍?nèi)存直接獲取對(duì)象不需要任何等待。

　　　　同樣，它沒有延遲加載，如果它是需要消耗很大內(nèi)存的對(duì)象，最開始就加載入堆內(nèi)存，而用戶暫時(shí)不需要。這樣就會(huì)嚴(yán)重占用堆內(nèi)存，影響運(yùn)行效率。

 懶漢式

　　導(dǎo)引：腦洞大開的程序員們說(shuō)：上述問(wèn)題還不簡(jiǎn)單，當(dāng)調(diào)用的時(shí)候在new對(duì)象不就行。于是出現(xiàn)了懶漢式的雛形版本。

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public class SingletonClass {    private static SingletonClass instance;    
    public static SingletonClass getInstance(){        if(null==instance){
            instance=new SingletonClass();
        }        return instance;
    }
}

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 　　懶漢式顧名思義懶，就是延遲加載，當(dāng)被調(diào)用的時(shí)候再實(shí)例化。

　　問(wèn)題：如果你是初出茅廬的應(yīng)屆生寫成這樣，估計(jì)面試官也不會(huì)追究什么。如果你是有一年工作年限的程序員，估計(jì)面試官就會(huì)聲討你了。假設(shè)，并發(fā)數(shù)10W+，它就將被蹂躪的不堪入目。那么我們需要怎么解決呢？加上同步操作就大功告成。

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 1 public class SingletonClass { 2      3     //調(diào)用效率低、延遲加載 4     private static SingletonClass instance; 5      6     public static synchronized SingletonClass getInstance(){ 7         if(null==instance){ 8             instance=new SingletonClass(); 9         }10         return instance;11     }12 }

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 　　問(wèn)題：從效率維度考慮，估計(jì)這樣已經(jīng)完美了吧？但是，從安全緯度考慮，依然隱隱約約存在問(wèn)題。如果是接觸過(guò)反射、反序列化的同學(xué)，我們一起來(lái)繼續(xù)探討。

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/**
 * 通過(guò)反射破壞懶漢式單例
 * @author aaron */public class Client {    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SingletonClass clazzOne=SingletonClass.getInstance();
        SingletonClass clazzTwo=SingletonClass.getInstance();
        
        System.out.println("clazzOne-hasCode:"+clazzOne.hashCode());
        System.out.println("clazzTwo-hasCode:"+clazzTwo.hashCode());
        
        Class<SingletonClass> clazz=(Class<SingletonClass>)Class.forName("singleton.SingletonClass");
        Constructor<SingletonClass> c=clazz.getConstructor(null);
        c.setAccessible(true);
        SingletonClass clazzThree=c.newInstance();
        SingletonClass clazzFour=c.newInstance();
        System.out.println("clazzThree-hasCode:"+clazzThree.hashCode());
        System.out.println("clazzFour-hasCode:"+clazzFour.hashCode());
    }
}

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 1 public class SingletonClass implements Serializable{ 2      3     private static SingletonClass instance; 4      5     public static synchronized SingletonClass getInstance(){ 6         if(null==instance){ 7             instance=new SingletonClass(); 8         } 9         return instance;10     }11     12     public static void main(String[] args) throws Exception {13         SingletonClass clazzOne=SingletonClass.getInstance();14         SingletonClass clazzTwo=SingletonClass.getInstance();    
15         System.out.println("clazzOne-hasCode:"+clazzOne.hashCode());16         System.out.println("clazzTwo-hasCode:"+clazzTwo.hashCode());17         18     19         FileOutputStream fos=new FileOutputStream(new File("f:/test.txt"));20         ObjectOutputStream bos=new ObjectOutputStream(fos);21         bos.writeObject(clazzOne);22         bos.close();23         fos.close();24         25         FileInputStream fis=new FileInputStream(new File("f:/test.txt"));26         ObjectInputStream bis=new ObjectInputStream(fis);27         SingletonClass clazzThree=(SingletonClass) bis.readObject();28         System.out.println("clazzThree-hasCode:"+clazzThree.hashCode());29     }30 }

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　　問(wèn)題：這么輕易就被破解了？那怎么解決呢？

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public class SingletonClass implements Serializable{    
    private static SingletonClass instance;    
    private SingletonClass(){        //防止被反射
        if(null!=instance){            throw new RuntimeException();
        }
    }    
    public static synchronized SingletonClass getInstance(){        if(null==instance){
            instance=new SingletonClass();
        }        return instance;
    }    
    //當(dāng)沒有定義這方法時(shí)，反序列化默認(rèn)是重新new對(duì)象。    //反序列化時(shí)，如果定義了readResolve()則直接返回此方法指定的對(duì)象。而不需要單獨(dú)再創(chuàng)建新對(duì)象！
    private Object readResolve() throws ObjectStreamException{        return instance;
    }
}

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 雙重檢查鎖與內(nèi)部類

　　雙重檢查鎖與內(nèi)部類的方式：緣由懶漢式、餓漢式要么存在調(diào)用效率低或者運(yùn)行效率低問(wèn)題。而這兩種方式取前兩者的優(yōu)點(diǎn)為自己所用。

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 1 /** 2  * 單例模式-雙重檢查鎖 3  * @author aaron 4  */ 5 public class SingletonClass{ 6     private static SingletonClass instance; 7      8     public static  SingletonClass getInstance(){ 9         if(null==instance){10             synchronized (SingletonClass.class) {11                 if(instance==null){12                     instance=new SingletonClass();13                 }14             }15         }16         return instance;17     }18 }

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 　　問(wèn)題：緣由JVM對(duì)于此種方式的同步控制，并不穩(wěn)定，當(dāng)高并發(fā)的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，并不推薦使用這種方式。理論上來(lái)說(shuō)，它是不存在問(wèn)題的。

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 1 /** 2  * 單例模式-內(nèi)部類的方式 3  * @author aaron 4  */ 5 public class SingletonClass{ 6      7     private static class InnerClass{ 8         public static SingletonClass instance=new SingletonClass(); 
 9     }10     11     public static SingletonClass getInstance(){12         return InnerClass.instance;13     }14 }

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1 /**2  * 單例模式-枚舉的方式3  * @author aaron4  */5 public enum SingletonClass{6     INSTANCE7 }

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　　作者：xiaoyongAaron（邱勇）

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一直特立獨(dú)行的二本僧，書寫屬于他的天空

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