枚舉類型的單例模式(java)

Inspired by Effective Java.

Singleton模式是在編程實踐中應用最廣泛的幾種設計模式之一。以前知道的，實現單例的方法有兩種(下面的A、B)。剛剛在讀《Effective Java的時候》學到一種新的更好的方法(E)：單元素的枚舉類型。同時通過網上資料也知道了其他兩種方法(C、D)。最後一種在Java中從1.5版本開始支援，其他語言在驗證後說明。

A.餓漢式(類載入的時候就建立執行個體)。
代碼如下：

public class MaYun {
public static final Mayun instance = new Mayun(); //靜態final的MaYun
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}
Call：MaYun.instance.splitAlipay();

Feature：可以通過反射機制攻擊；安全執行緒[多個類載入器除外]。

A+.餓漢變種[推薦]

public class MaYun {
private static Mayun instance = new Mayun();
private static getInstance() {
return instance;
}
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}

A++.餓漢變種(類初始化的時候執行個體化instance)：

public class MaYun {
private MaYun instance = null;
static {
instance = new MaYun();
}
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public static MaYun getInstance() {
return this.instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}

B.懶漢式。
代碼如下：

public class MaYun {
private static MaYun instance = null;
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public static MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
return instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}
Call：MaYun.getInstance().splitAlipay();

Feature:延時載入；線程不安全，多線程下不能正常工作；需要額外的工作(Serializable、transient、readResolve())來實現序列化。

B+.懶漢式變種。

public class MaYun {
private static MaYun instance = null;
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public static synchronized MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
return instance;
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}

Feature:安全執行緒；效率比較低，因為需要線程同步的時候比較少。

C.靜態內部類[推薦]。
代碼如下：

public class MaYun {
private static class SigletonHolder {
private static final instance = new MaYun();
}
public static final getInstance() {
return SigletonHolder.instance;
}
private MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
Call：MaYun.getInstance().splitAlipay();

Feature:安全執行緒；消極式載入。

D.雙重校正鎖[不推薦]。
代碼如下：

public class MaYun {
private volatile static MaYun instance;
private MaYun (){}
public static MaYun getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (MaYun.class) {
if (instance == null) {
instance = new MaYun();
}
}
}
return instance;
}
}

Feature：jdk1.5之後才能正常達到單例效果。

E.編寫一個包含單個元素的枚舉類型[極推薦]。
代碼如下：

public enum MaYun {
himself; //定義一個枚舉的元素，就代表MaYun的一個執行個體
private String anotherField;
MaYun() {
//MaYun誕生要做的事情
//這個方法也可以去掉。將構造時候需要做的事情放在instance賦值的時候：
/** himself = MaYun() {
* //MaYun誕生要做的事情
* }
**/
}
public void splitAlipay() {
System.out.println(“Alipay是我的啦。看你丫Yahoo綠眉綠眼的望著。。。”);
}
}
Call：MaYun.himself.splitAlipay();

Feature:從Java1.5開始支援；無償提供序列化機制，絕對防止多次執行個體化，即使在面對複雜的序列化或者反射攻擊的時候。

總之，五類：懶漢，惡漢，雙重校正鎖，靜態內部類，枚舉。
惡漢：因為載入類的時候就建立執行個體，所以安全執行緒(多個ClassLoader存在時例外)。缺點是不能延時載入。
懶漢：需要加鎖才能實現多線程同步，但是效率會降低。優點是延時載入。
雙重校正鎖：麻煩，在當前Java記憶體模型中不一定都管用，某些平台和編譯器甚至是錯誤的，因為instance = new MaYun()這種代碼在不同編譯器上的行為和實現方式不可預知。
靜態內部類：消極式載入，減少記憶體開銷。因為用到的時候才載入，避免了靜態field在單例類載入時即進入到堆記憶體的permanent代而永遠得不到回收的缺點(大多數記憶體回收演算法是這樣)。
枚舉：很好，不僅能避免多線程同步問題，而且還能防止還原序列化重新建立新的對象。但是失去了類的一些特性，沒有消極式載入，用的人也太少了～～

以後多推廣推廣單元素枚舉這種更好的單例實現方式。在項目中的代碼開始修改實施