Singleton--单例模式

[导读]

         单例模式，顾名思义，只有一个实例。很多应用场景下，一个服务，一个组件都会以单例来运行。具体到一个类，一个类只能创建一个对象。

[正文]

1. 单例模式特征

（1）. 外界不能显示创建对象，所以构造函数必须为private；

（2）. 给外界提供唯一的访问实例的接口，一般名字为：getInstance(), 返回唯一的对象实例；

故单例类的类图可以表示为：

2. 模式实现

模式实现这一块内容相当丰富，尤其是在<<effective java>>里讨论得很精彩。按理说没有必要在这里累赘，就当烂笔头吧。

【实现1】

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

【分析】上述实现为非线程安全，即在多线程环境下，可能产生多个实例，违背了单例的概念语义。

【实现2】

class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton(){}public synchronized static Singleton getInstance() { // 比上面多了一个synchronized关键字if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}

【分析】上述实现加了一个类级锁，能保证只创建一个实例，但每次取得实例意味着加锁一次，是否有效率提升的空间呢？

【实现3】

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

【分析】上述实现就是最经典的double-check locking实现，在多线程环境里不是每个线程都会进入到synchronized同步模块。对于每一个线程，要获取实例都需要做第一层的if判断，依然是效率的问题。当然对比【实现2】，效率已经有了提升。

【实现4】

class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton(){}public static Singleton getInstance() {return instance;}}

【分析】上述实现能直接获取单例实例，不用加锁，也不用做任何判断，效率达到了最佳。但是java的静态变量是不管你用不用，只要进程启动，静态变量都会初始化。能优化吗？

【实现5】

class Singleton {private Singleton(){}public static Singleton getInstance() {return SingletonMaker.instance;}private static class SingletonMaker{public static Singleton instance = new Singleton();}}

【分析】增加一个私有静态内部类

（1）.静态类不是变量, 所以SingletonMaker类里的成员不会在一开始就初始化

（2）. 内部静态类，对外不可见。对内和Singleton是相互可见的。因此由它来创建单例实例，既能满足效率问题，又能避免资源集中在初始阶段去初始化。

这也是lazy load的实现。

ok了。最后一种当然也是最佳实现方式。