单例设计模式

单例模式
核心作用：
—保证一个类中只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

常见应用场景：
-Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式
-Windows的Recycle Bin也是很典型的单例引用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
-项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取。
-网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
-应用程序的日志应用
-数据库连接池的设计也是采用单例模式，因为数据库是一种数据库资源。
-操作系统的文件系统，也是大的单例模式具体实现的例子，一个操作系统只能有一个文件系统。

单例模式的优点：
—由于单例模式只生成一个实例减少了系统性能开销，当一个对象产生需要比较多的资源时，如读取配置，产生其他依赖对象时，则可以通过在应用程序启动时直接产生单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。
—单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化共享资源的访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。


常见的五种单例设计模式
-主要：
*饿汉式（线程安全，调用效率高，但是不能延时加载）
*懒汉式（线程安全，调用效率不高，但是可以延时加载）
-其他：
*双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出现问题。）
*静态内部类式（线程安全，调用效率高，但是，可以延时加载）
*枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）

饿汉式实现

public class SingletonDemo01{        private static SingletonDemo01 s=new SingletonDemo01();        private SingletonDemo01(){}        public static SingletonDemo01 getInstance(){                return s;        }}public class Client{        public static void main(String []args){                SingletonDemo01 s=SingletonDemo01.getInstance();                SingletonDemo01 s2=SingletonDemo01.getInstance();                System.out.println(s==s2)//结果为true        }}

饿汉单例模式代码中，static变量会在装载时初始化，此时也不会涉及到多个对象访问该对象的问题。虚拟机保证只会装载一次该类，肯定不会发生并发访问的问题。因此可以省略synchronized关键字。

问题：如果只是加载本类，而不是要调用getInstance(),甚至永远没有调用，则会造成资源浪费。

懒汉式实现（单例对象延迟加载）

public class SingletonDemo02{        private static SingletonDemo02 instance；        private SingletonDemo02(){}//私有化构造器        public static synchronized SingletonDemo02 getInstance(){                if(s==null){                        s=new SingletonDemo02();                }                return s;        }}

要点：
-lazy load！ 延迟加载，懒加载！真正用的时候才加载！
问题：
-资源利用率高了。但是，每次调用getInstance()方法都要同步，并发效率较低。

双重检测锁实现

这个模式将同步内容下方if到内部，提高了执行的效率，不必每次获取对象是进行同步，只有第一次才同步，创建了以后就没必要了。

public class SingletonDemo03{        private static SingletonDemo03 instance=null;        public static SingletonDemo03 getInstance(){                if(instance==null){                        synchronized(SingletonDemo03.class){                                if(instance==null){                                    instance=new SingletonDemo03();                                }                        }                }                return instance;        }        private SingletonDemo03(){}}

问题：
由于编译器优化原因和JVM底层内部模型原因，偶尔会出现问题，不建议使用。

静态内部类实现方式（也是一种懒加载方式）

public class SingletonDemo04{        private static class SingletonClassInstance{                private static final SingletonDemo04 instance=new SingletonDemo04();                        }        public static SingletonDemo04 getInstance(){                return SingletonClassInstance.instance;        }        private SingletonDemo04(){}}

要点：
外部类没有static属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象。
只有真正调用getInstance()，才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的。instance是static final类型，保证了内存中只有这样一个实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性。
兼备了并发高效调用和延时加载的优势！

使用枚举实现单例模式

public enum SingletonDemo05{        InSTANCE;        public void singlrtonOperation(){        }}public static void main(String args[]){        SingletonDemo05 sd=new SingletonDemo05.INSTANCE;        SingletonDemo05 sd2=new SingletonDemo05.INSTANCE;        System.out.println(sd2==sd);}

优点：
-实现简单
-枚举本身就是单例模式。由于JVM从根本上提供保障！避免通过反射和反序列化的漏洞。
缺点：
-无延迟加载

如何选用五种加载方式
-单例对象 占用资源少，不需要延时加载；
*枚举式 好于  饿汉式
-单例对象 占用资源大，需要延时加载：
*静态内部类式好于懒汉式