“你知道茴香豆的‘茴’字有几种写法吗？”

纠结单例模式有几种写法有用吗？有点用，口试中常常选择个中一种或几种写法作为话头，观察设计模式和coding style的同时，还很容易扩展到其他问题。这里讲授几种猴哥常用的写法，但切忌生搬硬套，去记“茴香豆的写法”。编程最大的兴趣在于“know everything, control everything”。

概略可分为4类，下面别离先容他们的根基形式、变种及特点。

饱汉模式

饱汉是变种最多的单例模式。我们从饱汉出发，通过其变种逐渐相识实现单例模式时需要存眷的问题。

基本的饱汉

饱汉，即已经吃饱，不着急再吃，软件开发，饿的时候再吃。所以他就先不初始化单例，等级一次利用的时候再初始化，即“懒加载”。

// 饱汉
// UnThreadSafe
public class Singleton1 {
  private static Singleton1 singleton = null;
  private Singleton1() {
  }
  public static Singleton1 getInstance() {
    if (singleton == null) {
      singleton = new Singleton1();
    }
    return singleton;
  }

饱汉模式的焦点就是懒加载。长处是更启动速度快、节减资源，一直到实例被第一次会见，才需要初始化单例；小弊端是写起来贫苦，大弊端是线程不安详，if语句存在竞态条件。

写起来贫苦不是大问题，可读性好啊。因此，单线程情况下，基本饱汉是猴哥最喜欢的写法。但多线程情况下，基本饱汉就彻底不行用了。下面的几种变种都在试图办理基本饱汉线程不安详的问题。

饱汉 – 变种 1

最粗暴的犯罪是用synchronized要害字修饰getInstance()要领，这样能到达绝对的线程安详。

// 饱汉
// ThreadSafe
public class Singleton1_1 {
  private static Singleton1_1 singleton = null;
  private Singleton1_1() {
  }
  public synchronized static Singleton1_1 getInstance() {
    if (singleton == null) {
      singleton = new Singleton1_1();
    }
    return singleton;
  }
}

变种1的长处是写起来简朴，且绝对线程安详；弊端是并发机能极差，事实上完全退化到了串行。单例只需要初始化一次，但就算初始化今后，synchronized的锁也无法避开，从而getInstance()完全酿成了串行操纵。机能不敏感的场景发起利用。

饱汉 – 变种 2

变种2是“污名昭著”的DCL 1.0。

针对变种1中单例初始化后锁仍然无法避开的问题，劳务派遣管理系统，变种2在变种1的外层又套了一层check，加上synchronized内层的check，即所谓“双重查抄锁”（Double Check Lock，简称DCL）。

// 饱汉
// UnThreadSafe
public class Singleton1_2 {
  private static Singleton1_2 singleton = null;
  private Singleton1_2() {
  }
  public static Singleton1_2 getInstance() {
    // may get half object
    if (singleton == null) {
      synchronized (Singleton1_2.class) {
        if (singleton == null) {
          singleton = new Singleton1_2();
        }
      }
    }
    return singleton;
  }
}

变种2的焦点是DCL，看起来变种2好像已经到达了抱负的结果：懒加载+线程安详。惋惜的是，正如注释中所说，DCL仍然是线程不安详的，由于指令重排序，你大概会获得“半个工具”。具体在看完变种3后，可参考猴子之前的一篇文章，这里不再赘述。

参考：volatile要害字的浸染、道理

饱汉 – 变种 3

变种3专门针对变种2，可谓DCL 2.0。

针对变种3的“半个工具”问题，变种3在instance上增加了volatile要害字，道理见上述参考。

// 饱汉
// ThreadSafe
public class Singleton1_3 {
  private static volatile Singleton1_3 singleton = null;
  private Singleton1_3() {
  }
  public static Singleton1_3 getInstance() {
    if (singleton == null) {
      synchronized (Singleton1_3.class) {
        // must be a complete instance
        if (singleton == null) {
          singleton = new Singleton1_3();
        }
      }
    }
    return singleton;
  }
}

多线程情况下，变种3更合用于机能敏感的场景。但后头我们将相识到，就算是线程安详的，尚有一些步伐能粉碎单例。

饿汉模式

与饱汉相对，饿汉很饿，只想着尽早吃到。所以他就在最早的机缘，即类加载时初始化单例，劳务派遣管理系统，今后会见时直接返回即可。

// 饿汉
// ThreadSafe
public class Singleton2 {
  private static final Singleton2 singleton = new Singleton2();
  private Singleton2() {
  }
  public static Singleton2 getInstance() {
    return singleton;
  }
}

饿汉的长处是天生的线程安详（得益于类加载机制），写起来超等简朴，利用时没有延迟；弊端是有大概造成资源挥霍（假如类加载后就一直不利用单例的话）。

值得留意的时，单线程情况下，饿汉与饱汉在机能上没什么不同；但多线程情况下，由于饱汉需要加锁，饿汉的机能反而更优。

Holder模式