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1. 常见使用场景和优点

1.1 使用场景

• 项目中的配置文件,读取配置文件的类, 一般也只有一个対象没有必要每次使用配置文件数握 , 每次new一个对象去读取
• 数据库的连接池
• Spring的bean配置默认是单例
• SpringMVC和Struts，Servlet中控制层都是单例

1.2. 优点

单例只产生一个实例，减少了系统性能的开销，当一个对象产生需要比较多的资源时可以考虑使用单例设计模式。

2.单例实现方式

2.1. 五种常见的实现方式

• 饿汉式（线程安全，调用效率高，但是不能延时加载）
• 懒汉式（线程安全，调用效率不高，但是可以延时加载）
• 双层检测锁机制（用于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用）
• 静态内部类（线程安全，调率效率高，可以延时加载）
• 枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）

2.2. 如何选择

单例对象 占用资源少，不需要延时加载：
- 枚举式（好过饿汉式）

单例对象 占用资源大，需要延时加载：
- 静态内部类式（好过懒汉式）

2.3.代码实现

2.3.1.饿汉式

/*** 测试饿汉式单例模式*/
public class SingletonDemo1 {
    //类初始化时，立即加载这个对象（没有延时加载的优势）。加载类时，天然的是线程安全的！private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();  private SingletonDemo1(){}//方法没有同步，调用效率高！public static SingletonDemo1  getInstance(){return instance;}}

2.3.2.懒汉式

/*** 测试懒汉式单例模式*/
public class SingletonDemo2 {
    //类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）。private static SingletonDemo2 instance;  private SingletonDemo2(){ //私有化构造器}
//方法同步，调用效率低！public static  synchronized SingletonDemo2  getInstance(){if(instance==null){instance = new SingletonDemo2();}return instance;}}

2.3.3.双重检测锁式

/*** 双重检查锁实现单例模式**/
public class SingletonDemo3 {
     private static SingletonDemo3 instance = null; public static SingletonDemo3 getInstance() { if (instance == null) { SingletonDemo3 sc; synchronized (SingletonDemo3.class) { sc = instance; if (sc == null) { synchronized (SingletonDemo3.class) { if(sc == null) { sc = new SingletonDemo3(); } } instance = sc; } } } return instance; } private SingletonDemo3() { } }

2.3.4.静态内部类式

/*** 测试静态内部类实现单例模式* 这种方式：线程安全，调用效率高，并且实现了延时加载！**/
public class SingletonDemo4 {
    private static class SingletonClassInstance {
    private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();}private SingletonDemo4(){}//方法没有同步，调用效率高！public static SingletonDemo4  getInstance(){return SingletonClassInstance.instance;}}

2.3.5.枚举式

/*** 测试枚举式实现单例模式(没有延时加载)*/
public enum SingletonDemo5 {//这个枚举元素，本身就是单例对象！INSTANCE;//添加自己需要的操作！public void singletonOperation(){}}

3. 通过反射和反序列化破解单例模式

/*** 测试反射和反序列化破解单例模式*/
public class Client2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {SingletonDemo6 s1 = SingletonDemo6.getInstance();SingletonDemo6 s2 = SingletonDemo6.getInstance();System.out.println(s1);System.out.println(s2);//通过反射的方式直接调用私有构造器
// Class<SingletonDemo6> clazz = (Class<SingletonDemo6>) Class.forName("com.bjsxt.singleton.SingletonDemo6");
// Constructor<SingletonDemo6> c = clazz.getDeclaredConstructor(null);
// c.setAccessible(true);
// SingletonDemo6 s3 = c.newInstance();
// SingletonDemo6 s4 = c.newInstance();
// System.out.println(s3);
// System.out.println(s4);//通过反序列化的方式构造多个对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/a.txt");ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);oos.writeObject(s1);oos.close();fos.close();ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("d:/a.txt"));SingletonDemo6 s3 =  (SingletonDemo6) ois.readObject();System.out.println(s3);}
}
/*** 测试懒汉式单例模式(如何防止反射和反序列化漏洞)**/
public class SingletonDemo6 implements Serializable {
    //类初始化时，不初始化这个对象（延时加载，真正用的时候再创建）。private static SingletonDemo6 instance;  private SingletonDemo6(){ //私有化构造器if(instance!=null){throw new RuntimeException();}}//方法同步，调用效率低！public static  synchronized SingletonDemo6  getInstance(){if(instance==null){instance = new SingletonDemo6();}return instance;}//反序列化时，如果定义了readResolve()则直接返回此方法指定的对象。而不需要单独再创建新对象！private Object readResolve() throws ObjectStreamException {return instance;}}

4. 借助CountDownLatch类多线程效率测试

/*** 测试多线程环境下五种创建单例模式的效率*/
public class Client3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {long start = System.currentTimeMillis();int threadNum = 10;final CountDownLatch  countDownLatch = new CountDownLatch(threadNum);for(int i=0;i<threadNum;i++){new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for(int i=0;i<1000000;i++){
// Object o = SingletonDemo4.getInstance();Object o = SingletonDemo5.INSTANCE;}countDownLatch.countDown();}}).start();}countDownLatch.await(); //main线程阻塞，直到计数器变为0，才会继续往下执行！long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("总耗时："+(end-start));}
}