单例模式

单态定义: Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。

单例模式有一下特点：
　　1、单例类只能有一个实例。
　　2、单例类必须自己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。

最简单的模式（饿汉式） ：

 把类的构造函数私有化，从而保证别的类不能实例化此类，然后在类中提供一个静态的实例并能够返回给使用者

class Singleton{

   private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

   private Singleton() {      }
   public static Singleton getInstance() {
      return uniqueInstance;      }

}

懒加载  ：

   class Singleton{
private static Singleton  uniqueSingleton ;
private Singleton()   {    }
public static Singleton getInstance(){

if(uniqueSingleton == null ){
uniqueSingleton =new Singleton();
}
return uniqueSingleton;
}
}  

且使用了懒加载模式，但是却存在致命的问题。当有多个线程并行调用 getInstance() 的时候，就会创建多个实例。也就是说在多线程下不能正常工作。为了解决上面的问题，最简单的方法是将整个 getInstance() 方法设为同步（synchronized）

public staticsynchronized Singleton getInstance(){
if(uniqueSingleton == null ){
uniqueSingleton =new Singleton();  }
return uniqueSingleton;
}

虽然做到了线程安全，并且解决了多实例的问题，但是它并不高效。因为在任何时候只能有一个线程调用 getInstance() 方法。但是同步操作只需要在第一次调用时才被需要，即第一次创建单例实例对象时

双重检验锁模式（double checked locking pattern），是一种使用同步块加锁的方法。因为会有两次检查uniqueSingleton==null，一次是在同步块外，一次是在同步块内。为什么在同步块内还要再检验一次？因为可能会有多个线程一起进入同步块外的 if，如果在同步块内不进行二次检验的话就会生成多个实例了。

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

uniqueSingleton =new Singleton(); 这并非是一个原子操作，事实上在 JVM 中这句话大概做了下面 3 件事情。

1 .给uniqueSingleton分配内 ，

2 .调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量，

3 .将uniqueSingleton对象指向分配的内存空间（执行完这步uniqueSingleton就为非 null 了）

但是在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。也就是说上面的第二步和第三步的顺序是不能保证的，最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，则在 3 执行完毕、2 未执行之前，被线程二抢占了，这时uniqueSingleton已经是非 null 了（但却没有初始化），所以线程二会直接返回 uniqueSingleton，然后使用，然后顺理成章地报错。

我们只需要将 uniqueSingleton变量声明成 volatile 就可以了。

 privatevolatilestatic Singleton uniqueInstance ；

使用 volatile 的主要原因是其另一个特性：禁止指令重排序优化。也就是说，在 volatile 变量的赋值操作后面会有一个内存屏障（生成的汇编代码上），读操作不会被重排序到内存屏障之前。比如上面的例子，取操作必须在执行完 1-2-3 之后或者 1-3-2 之后，不存在执行到 1-3 然后取到值的情况。从「先行发生原则」的角度理解的话，就是对于一个 volatile 变量的写操作都先行发生于后面对这个变量的读操作（这里的“后面”是时间上的先后顺序）。

但是特别注意在 Java 5 以前的版本使用了 volatile 的双检锁还是有问题的。其原因是 Java 5 以前的 JMM （Java 内存模型）是存在缺陷的，即时将变量声明成 volatile 也不能完全避免重排序，主要是 volatile 变量前后的代码仍然存在重排序问题。这个 volatile 屏蔽重排序的问题在 Java 5 中才得以修复，所以在这之后才可以放心使用 volatile。

使用静态内部类的方法

public class Singleton {  
    

    private static class SingletonHolder {  
         private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }     

    private Singleton (){

    }     

    public static final Singleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.INSTANCE; 
    }  

}

用JVM本身机制保证了线程安全问题；由于 SingletonHolder 是私有的，除了 getInstance() 之外没有办法访问它，因此它是懒汉式的；同时读取实例的时候不会进行同步，没有性能缺陷；也不依赖 JDK 版本

推荐参考文章：

   蛊惑Into ：  http://www.cnblogs.com/whgw/archive/2011/10/05/2199535.html

   sunnylocus ： http://sunnylocus.iteye.com/blog/228419

   By WuChong ：http://wuchong.me/blog/2014/08/28/how-to-correctly-write-singleton-pattern/  （非常值得看）