Java设计模式4：单例模式
单例模式
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。单例模式有以下特点：
1、单例类只能有一个实例
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例
3、单例类必须给其他所有对象提供这一实例
下面看一下单例模式的写法
饿汉式
顾名思义，饿汉式，就是使用类的时候不管用的是不是类中的单例部分，都直接创建出单例类，看一下饿汉式的写法：
public class SingleObject {
//创建 SingleObject 的一个对象
private static SingleObject instance = new SingleObject();
//让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
private SingleObject(){}
//获取唯一可用的对象
public static SingleObject getInstance(){
return instance;
}
}
是否多线程安全：是
描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
懒汉式：
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
是否多线程安全：是
描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。
双检锁
双检锁（Double Check Lock，简称DCL）的写法：
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){} //防止外部创建实例 私有
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {//第一个锁，如果没有实例
synchronized (Singleton.class) {//第二个锁，如果没有任何线程创建Singleton实例 对象锁 - 若多个线程拥有同一个MyObject类的对象，则这些方法只能以同步的方式执行
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
线程A初次调用getSingleton()方法，判断singleton为null，进入同步代码块，此时线程切换到线程B，线程B调用getSingleton()方法，由于同步代码块外面的代码还是异步执行的，所以线程B走12行，判断singleton为null，等待锁。结果就是线程A实例化出了一个Singleton，释放锁，线程B获得锁进入同步代码块，判断此时singleton不为null了，并不实例化Singleton。这样，单例类就保证了在内存中只存在一份。
登记式/静态内部类：
这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
枚举
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
一般情况下，不建议使用懒汉方式，建议使用饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用双检锁方式。
单例模式的好处
作为一种重要的设计模式，单例模式的好处有：
1、控制资源的使用，通过线程同步来控制资源的并发访问
2、控制实例的产生，以达到节约资源的目的
3、控制数据的共享，在不建立直接关联的条件下，让多个不相关的进程或线程之间实现通信