调侃《Head First 设计模式》之单例模式

           对于一个类来说，平常我们可以随便new出无限多个对象（只要内存hold得住），但是像线程池、缓存、对话框、日志对象、设备驱动程序的对象只能有一个对象，如果制造多个实例就会出现问题。比如程序行为异常，资源使用过量等。

       那如何让一个类只能有一个对象呢？也许你想到了在另一个类持有该类的对象引用，在要new出这个类的时候判断下该引用是否为空就可以了。但这样做会提高类间的耦合度，而且会在不同类间出现重复代码。明明是你自己只能有一个实例这件事，却还得别人帮你做，这显然不好，所以要让类自己去让自己只可以有一个实例。所以我们只能从它的构造器入手。我们按照如下步骤思考：

       1.首先不能让其他的类随便调用它的构造器，怎么办呢？我们可以将它的构造器改为私有的（可以么？可以！）

       2.构造器编程私有，那就只能它自己的实例可以调用构造器了，但是调用构造器之前哪来的实例（鸡生蛋问题）？

       3.错了，可以使用静态方法去调用私有的构造器。剩下的就是调用前判断下对象是否存在了。如下图：

      

      

   这里uniqueInstance要定义为静态变量，这样它的生命周期和类的生命周期一样，而不是和实例变量一样生命周期是对象的生命周期。

   这样调用getInstance方法时先判断uniqueInstance是否为空，为空则创建对象，并将uniqueInstance指向该对象,方法返回该引用。下次getInstance被调用的时候，uniqueInstance已经不是空了，所以直接返回之前new出来的对象，这样每次调用getInstance都返回同一个对象。

   

   来看看官方对单例模式的定义：

   确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

   故事好像到这里该结束了。no。这只是在单线程的情况下，一个类使用这种方式确实只可以产生一个对象，但是多线程情况呢？当两个线程同时访问getInstance方法时，uniqueInstance可都是空的哦。。

   不用怕，java对于多线程带来的资源使用问题早已经有办法。我们可以使用同步给getInstance方法加锁：

  

    看，当一个线程进入getInstance方法时，另一个线程只能在门等待。直到第一个线程执行完方法后，第二个线程进入getInstance方法时uniqueInstance已经不为空了。所以也得到了我们想要的结果。

    

    但是这样每次调用getInstance方法都要使用同步，这很消耗系统开销的哦。对此我们有三种不同的方案实现：

    1.假如对性能要求不高的应用程序来说，那么直接使用上面同步的方法就行了。

    2.如果对性能要求高的话，可以在类加载入虚拟机的时候就将对象new出来，像这样：

    

   这样确保在任何线程进入的时候就已经有对象了。

    

   3.使用“双重检查加锁”，只在对象不存在的时候使用同步一次。

     

    可能大家有疑问为什么有两次执行if(uniqueInstance == null)。原因是这样的，当第一次两个线程都通过第一个if(uniqueInstance == null)时，因为同步，只有一个线程可以进入synchronized后的代码，当第一个线程执行完方法后，第二个线程进入synchronized后的代码时如果不对uniqueInstance进行判断，那么线程照样会执行new对象的代码。