设计模式——单例模式

单例模式是为了保证程序中一个类只有一个实例存在。

如果希望在系统中某个类的对象只能存在一个，单例模式是最好的解决方案。线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。

1、单例模式特点

1. 最多只能有一个实例；
   
2. 构造函数为private：即只能由自己来创建实例，防止在外部用new来创建；
3. 单例类必须提供一个全局访问点，以提供给其它对象；

2、懒汉式单例

懒汉式就是这个单例类的这个唯一实例是在第一次使用 getInstance()时实例化的，如果不调用getInstance()，这个实例是不会存在的。

(1)、简单单例模式

public class Singleton {//定义一个私有的静态全局变量来保存该类的唯一实例 private static Singleton singleton = null;//私有的构造函数防止在外部使用 new 来创建该类的实例private Singleton(){}// 定义一个全局访问点 ，设置为static，类的外部便无需实例化就可以调用该方法public static Singleton getInstance(){//保证只实例化一次if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}return singleton;}}

这里构造函数是private的，所以外部是不能创建实例的，只能通过getInstance来获取实例。

(2)、优化：实现同步

上面的例子在多线程情况下就会有问题。比如有两个线程同时调用getInstance()方法，第一个if判断singleton==null为true，这时会创建一个实例。第二个if判断singleton==null也为true，又会创建一个实例。这样就会创建两个实例。

这个时候我们可以考虑给getInstance()方法加个锁。

<pre name="code" class="java">public static synchronized Singleton getInstance(){if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}return singleton;}

(3)、优化：双重检查锁定

上面的例子虽然实现同步了，但是是给getInstance()加了锁，这是非常耗费性能的，其实我们只需要在创建实例的时候加锁就可以了。

看一下这个例子：

<span style="font-family:Microsoft YaHei;">public static Singleton getInstance(){if (singleton == null) {synchronized(Singleton.class){if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}}}return singleton;}</span>

如果没有第一重 singleton == null 的话，每一次有线程进入 getInstance()时，均会执行锁定操作来实现线程同步，这是非常耗费性能的，而如果我加上第一重 singleton == null 的话，那么就只有在第一次，也就是 singleton ==null 成立时的情况下执行一次锁定以实现线程同步。

3、饿汉模式

饿汉式是不需要别人调用，自己会主动实例化。

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

饿汉式在类创建的时候就会自动创建一个静态的对象，用到时直接调用就行，也是线程安全的。

由于饿汉式类创建的时候就会自动创建一个静态的对象，所以不管是否用到，都会创建实例，会占用一定内存，但在第一次调用的时候相对懒汉式速度也更快。