设计模式---单例模式

　java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式的写法有好几种，这里会介绍常用的几种。
　　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、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。

一、懒汉式单例

[java] view plain copy//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己   public class Singleton {      private Singleton() {}      private static Singleton single = null;      //静态创建实例方法       public static Singleton getInstance() {           //如果为null才创建         if (single == null ) {                 single = new Singleton();           }            return single;      }  }  

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。）

但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下四种方式，都是对getInstance这个方法改造，保证了懒汉式单例的线程安全，如果你第一次接触单例模式，对线程安全不是很了解，可以先跳过下面这三小条，去看饿汉式单例，等看完后面再回头考虑线程安全的问题：

1、使用同步锁

[java] view plain copypublic class Singleton {      private Singleton() {}      private static Singleton single = null;      //给方法加锁实现线程安全    public static synchronized Singleton getInstance() {               if (single == null ) {                     single = new Singleton();               }                return single;      }  }

在方法调用上加了同步，虽然线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的。

2、双重检查锁定

[java] view plain copypublic class Singleton {      private Singleton() {}  public static Singleton getInstance() {        //这样就只有第一次创建才会加锁了          if (singleton == null ) {                synchronized (Singleton.class) {                   if (singleton == null ) {                      singleton = new Singleton();                  }                }            }            return singleton;       }   }

做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会做同步，这样也是线程安全的，同时避免了每次都同步的性能损耗。

3、静态内部类（推荐）

[java] view plain copypublic class Singleton {      private Singleton() {}      private static Singleton single = null;     private static class LazyHolder {           private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();        }           public static final Singleton getInstance() {           return LazyHolder.INSTANCE;        }    }    

1.静态内部类并不是一开始就创建的！它与静态成员不一样，并不能直接通过外部类名.内部类名的方式就可以直接访问并得到它的对象，通俗一点来说就是：静态内部类跟正常的一个外部类一样，它需要创建才能有！
2.静态内部类并不会依赖于任何一个外部类实例，它可以在适当的时候被系统回收！
3.所以它并不会造成内存泄漏。

总结：
静态内部类是要在有引用了以后才会装载到内存的。所以在你第一次调用getInstance()之前，LazyHolder 是没有被装载进来的，只有在你第一次调用了getInstance()之后，里面涉及到了return LazyHolder.INSTANCE; 产生了对LazyHolder 的引用，内部静态类的实例才会真正装载，这也就是懒加载的意思，所以这种方式即没有线程安全问题，也没有性能问题。

4.枚举

[java] view plain copypublic enum Singleton {       INSTANCE;       public void whateverMethod() {       }   }  

这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，不过，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。

二、饿汉式单例

[java] view plain copy
//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化
public class Singleton1 {
private Singleton1() {}
private static final Singleton1 single = new Singleton1();
//静态工厂方法
public static Singleton1 getInstance() {
return single;
}
}
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的，但若没有使用该对象，它也会被加载。

三、登记式单例（暂时忽略）

//类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。  public class Singleton3 {      private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();      static{          Singleton3 single = new Singleton3();          map.put(single.getClass().getName(), single);      }      //保护的默认构造子      protected Singleton3(){}      //静态工厂方法,返还此类惟一的实例      public static Singleton3 getInstance(String name) {          if(name == ) {              name = Singleton3.class.getName();              System.out.println("name == null"+"--->name="+name);          }          if(map.get(name) == ) {              try {                  map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());              } catch (InstantiationException e) {                  e.printStackTrace();              } catch (IllegalAccessException e) {                  e.printStackTrace();              } catch (ClassNotFoundException e) {                  e.printStackTrace();              }          }          return map.get(name);      }      //一个示意性的商业方法      public String about() {              return "Hello, I am RegSingleton.";          }          public static void main(String[] args) {          Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance();          System.out.println(single3.about());      }  }  

登记式单例实际上维护了一组单例类的实例，将这些实例存放在一个Map（登记薄）中，对于已经登记过的实例，则从Map直接返回，对于没有登记的，则先登记，然后返回。

这里我对登记式单例标记了可忽略，我的理解来说，首先它用的比较少，另外其实内部实现还是用的饿汉式单例，因为其中的static方法块，它的单例在类被装载的时候就被实例化了。