java设计模式（三）—单例模式

2.概念

     确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

2.作用

    (1) 如下对象只能有一个实例，需要用单例。比方说：线程池，缓存，对话框，处理偏好设置和注册表的对象、日志对象，充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象。

    (2) 为什么不创建一个类，把所有变量和方法都设为静态的，把该类当成一个单例？

         如果类自给自足，不依赖于复杂的初始化，可以这么做。

         但静态初始化的控制权在java手上，当有多个类牵扯其中时，会导致一些微妙的，和初始化顺序有关的bug。

    (3) 为什么不用全局变量？

         全局变量可以提供全局访问，但不能保证只有一个实例。

3.实现方式

    3.1 实现类图

   

    3.2 如果getInstance()的性能对应用程序是不很关键，就什么也不做。（我们认为程序一定是多线程的场景）

         同步getInstance即简单又有效。但同步一个方法会使程序下降100倍，不宜将getInstance()的程序使用在频繁运行的地方。

public class Singleton{  private static Singleton uniqueInstance;  private Singleton{} //构造器是私有的  public static synchronized Singleton getInstance(){        if(uniqueInstance == null){           uniqueInstance = new Singleton();        }        return uniqueInstance;  }}  

    3.3 不用延迟实例化的作法

         如果应用程序总是创建或使用单例，而且在创建和运行时负担不是太重，就可以使用“急切”的方式创建单例。 
        

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

         在静态初始化器中创建单件，上面这段代码保证了线程安全。

         JVM在加载这个类时马上会创建这个唯一的单例。JVM保证在任何线程访问uniqueInstance静态变量之前，一定先创建此实例。

     3.4 用“双重检查加锁”，在getInstance()中使用同步

           volatile关键词确保：当uniqueInstance变量被初始化成Singleton实例时，多个线程可以正确的处理uniqueInstance变量。

public class Singleton{  private volatile static Singleton uniqueInstance;  private Singleton{}  public static  Singleton getInstance(){       if( uniqueInstance == null ){ //检查实例，如果不为空，就进入同步块。            synchronized(Singleton.class){  //只有第一次才彻底执行这里面的代码</span>                if( uniqueInstance == null){  //进入区块后，再检查一次，如果仍是null，才创建实例。（再检查的原因是有可能另一个线程已经进来并创                                               //建了一个实例，这时候就不能再另外创建实例了                   uniqueInstance = new Singleton();                }   }       return  uniqueInstance;  }}  

          注意：双重加锁不适用于1.4及更早版本的java。1.4及更早版本的许多JVM对于volatile关键字的实现会导致双重加锁失效。

 4.注意事项

    (1) 如查程序有多个类加载器，又同时使用了单例模式，请小心。有一个解决办法：自行指定类加载器，并指定同一个类加载器。

    (2) 单例类的构造器是私有的，不能继承。如果将其改成公有的，就可以被实例化多次，就不是真正的单例了。