设计模式之单例模式

单例模式：用来创建独一无二的，只能有一个实例的对象的入场券。包括的角色如下：

单例角色（Singleton）：定义一个GetInstance方法，允许客户访问它的唯一实例。GetInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例。

UML图如下：

单例模式有多种写法各有利弊，现在我们来看看各种模式写法。

饿汉模式

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

这种方式在类加载时就完成了初始化，所以类加载较慢，但获取对象的速度快。这种方式基于类加载机制避免了多线程的同步问题，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化instance显然没有达到懒加载的效果。

懒汉模式（线程安全）

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

这种写法能够在多线程中很好的工作，但是每次调用getInstance方法时都需要进行同步，造成不必要的同步开销，而且大部分时候我们是用不到同步的，所以不建议用这种模式。

双重检查模式 （DCL）

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

这种写法在getSingleton方法中对singleton进行了两次判空，第一次是为了不必要的同步，第二次是在singleton等于null的情况下才创建实例。

在这里使用volatile会或多或少的影响性能，但考虑到程序的正确性，牺牲这点性能还是值得的。DCL优点是资源利用率高，第一次执行getInstance时单例对象才被实例化，效率高。缺点是第一次加载时反应稍慢一些，在高并发环境下也有一定的缺陷，虽然发生的概率很小。DCL虽然在一定程度解决了资源的消耗和多余的同步，线程安全等问题，但是他还是在某些情况会出现失效的问题，也就是DCL失效，在《Java并发编程实践》一书建议用静态内部类单例模式来替代DCL。

静态内部类单例模式

public class Singleton {     private Singleton(){    }      public static Singleton getInstance(){          return SingletonHolder.sInstance;      }      private static class SingletonHolder {          private static final Singleton sInstance = new Singleton();      }  } 

第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance，只有第一次调用getInstance方法时虚拟机加载SingletonHolder并初始化sInstance，这样不仅能确保线程安全也能保证Singleton类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式。