常见设计模式-单例模式（1）

定义：确认任何情况下都绝对只有一个实例

优点：

       在内存中只有一个实例减少了内存开销。

       可以避免对多资源的多重占用

      设置全局访问点，严格控制访问。

缺点：

       没有接口，扩展困难。

       如果要扩展单例对象，只有修改代码，没有其他途径。

       不符合开闭原则。

步骤：

      私有化构造器

       保证线程安全

       延迟加载

       防止序列化和反序列化

       防御反射攻击单例

例如：ServletContext、ServletConfig、ApplicationContext、DBpool等类

常见写法：  1、饿汉式单例

                     2、懒汉式单例

                     3、注册式单例

饿汉式单例：

定义：在单例类首次加载时就创建单例。不管用不用，先吃饱在说。

缺点：浪费内存空间。

 

懒汉式单例

定义：被外部类调用时才创建单例

因为线程的随机性，会抢占CPU，所以会引发线程安全问题。

情况1：

当线程1实例化完，产生对象  @534后，然后线程0才进入该方法中

那么此时，lazy已经实例化完毕，对象是唯一的，没有线程安全问题。

情况2：

当线程1 和线程0 同时处于该方法中，并且都没有赋值。

虽然线程1赋值  

产生对象 @535

然后线程0也执行赋值操作

可以看到 线程0覆盖之前对象实例 产生不同的对象实例为 @536

随后两个线程同时打印出该对象内存地址为 一模一样，实际上是后面线程创建的对象实例覆盖了前面对象的实例。

情况三：

       将线程1全部执行完，然后产生 一个对象实例，也没有被第二个线程覆盖。

       随后才执行线程0，可以发现产生了两个不同的对象实例。

解决方案 将该方法同步

这时可以看到，线程1可以运行，而线程0处于监听状态，等待线程1运行完毕。

线程1运行完毕后，产生一个对象实例，线程0运行到该方法时，已经有一个实例会直接返回。

虽然JDK1.6之后对synchronized 优化了不少，但是不可能避免还是会有性能问题。可能会锁住整个类。

解决方案 采用双捡锁，最多只会锁住整个方法

优化方案如下：

但是该单例方式性能并不能达到很高的效率

解决方案如下：采用内部类单例模式

优点：1、全程没有用到synchronized关键字，性能高。

         2、运用类加载机制，首先外部类被加载的时候，会先加载内部类，其次再次去调用getInstance() 方法时才会去加载内部类的逻辑。

        3、运用JVM底层执行逻辑，完美的避免了线程安全问题

缺点：虽然构造方法被私有了，但是还是可以被反射攻击。虽然不会刻意去攻击，但是有可能会被误用。

缺点如下：

解决被反射方案如下：

但是还有一种方式可以破坏该单例  ：序列化

如下所示：

解决方案：重写readResolve()方法

该方法作用是：再反序列化读取该二进制文件时，如果有这个方法存在，那么会将值赋予该类的实例。