设计模式3-单例模式

简介

单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在

常见单例

    public class Singleton {          /* 持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载 */          private static Singleton instance = null;          /* 私有构造方法，防止被实例化 */          private Singleton() {          }          /* 静态工程方法，创建实例 */          public static Singleton getInstance() {              if (instance == null) {                  instance = new Singleton();              }              return instance;          }          /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */          public Object readResolve() {              return instance;          }      }  

synchronized 加锁保护

这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，肯定就会出现问题了。因此，上述getInstance修改为：

    public static Singleton getInstance() {              if (instance == null) {                  synchronized (instance) {                      if (instance == null) {                          instance = new Singleton();                      }                  }              }              return instance;          }  

似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：

a>A、B线程同时进入了第一个if判断

b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();

c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。

d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化。

内部类创建单例

单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。

public class Singleton {      /* 私有构造方法，防止被实例化 */      private Singleton() {      }      /* 此处使用一个内部类来维护单例 */      private static class SingletonFactory {          private static Singleton instance = new Singleton();      }      /* 获取实例 */      public static Singleton getInstance() {          return SingletonFactory.instance;      }      /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */      public Object readResolve() {          return getInstance();      }  } 

整合到方法中

    public class SingletonTest {          private static SingletonTest instance = null;          private Vector properties = null;          public Vector getProperties() {              return properties;          }          private SingletonTest() {          }          private static synchronized void syncInit() {              if (instance == null) {                  instance = new SingletonTest();              }          }          public static SingletonTest getInstance() {              if (instance == null) {                  syncInit();              }              return instance;          }          public void updateProperties() {              SingletonTest shadow = new SingletonTest();              properties = shadow.getProperties();          }      }  

总结

1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。
2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。

到这儿，单例模式基本已经讲完了，结尾处，笔者突然想到另一个问题，就是采用类的静态方法，实现单例模式的效果，也是可行的，此处二者有什么不同？

首先，静态类不能实现接口。（从类的角度说是可以的，但是那样就破坏了静态了。因为接口中不允许有static修饰的方法，所以即使实现了也是非静态的）

其次，单例可以被延迟初始化，静态类一般在第一次加载是初始化。之所以延迟加载，是因为有些类比较庞大，所以延迟加载有助于提升性能。

再次，单例类可以被继承，他的方法可以被覆写。但是静态类内部方法都是static，无法被覆写。

最后一点，单例类比较灵活，毕竟从实现上只是一个普通的Java类，只要满足单例的基本需求，你可以在里面随心所欲的实现一些其它功能，但是静态类不行。

从上面这些概括中，基本可以看出二者的区别，但是，从另一方面讲，我们上面最后实现的那个单例模式，内部就是用一个静态类来实现的，所以，二者有很大的关联，只是我们考虑问题的层面不同罢了。两种思想的结合，才能造就出完美的解决方案，就像HashMap采用数组+链表来实现一样，其实生活中很多事情都是这样，单用不同的方法来处理问题，总是有优点也有缺点，最完美的方法是，结合各个方法的优点，才能最好的解决问题！

其他设计模式http://blog.csdn.net/qq_23370223/article/category/7193147