一. 什么是單例模式
因程序需要，有時我們只需要某個類同時保留一個對象，不希望有更多對象，此時，我們則應(yīng)考慮單例模式的設(shè)計。
二. 單例模式的特點
單例模式只能有一個實例。
單例類必須創(chuàng)建自己的唯一實例。
單例類必須向其他對象提供這一實例。
三. 單例模式VS靜態(tài)類
在知道了什么是單例模式后，我想你一定會想到靜態(tài)類，“既然只使用一個對象，為何不干脆使用靜態(tài)類？”，這里我會將單例模式和靜態(tài)類進(jìn)行一個比較。
單例可以繼承和被繼承，方法可以被override，而靜態(tài)方法不可以。
靜態(tài)方法中產(chǎn)生的對象會在執(zhí)行后被釋放，進(jìn)而被GC清理，不會一直存在于內(nèi)存中。
靜態(tài)類會在第一次運行時初始化，單例模式可以有其他的選擇，即可以延遲加載。
基于2， 3條，由于單例對象往往存在于DAO層（例如sessionFactory），如果反復(fù)的初始化和釋放，則會占用很多資源，而使用單例模式將其常駐于內(nèi)存可以更加節(jié)約資源。
靜態(tài)方法有更高的訪問效率。
單例模式很容易被測試。
幾個關(guān)于靜態(tài)類的誤解：
誤解一：靜態(tài)方法常駐內(nèi)存而實例方法不是。
實際上，特殊編寫的實例方法可以常駐內(nèi)存，而靜態(tài)方法需要不斷初始化和釋放。
誤解二：靜態(tài)方法在堆(heap)上，實例方法在棧(stack)上。
實際上，都是加載到特殊的不可寫的代碼內(nèi)存區(qū)域中。
靜態(tài)類和單例模式情景的選擇：
情景一：不需要維持任何狀態(tài)，僅僅用于全局訪問，此時更適合使用靜態(tài)類。
情景二：需要維持一些特定的狀態(tài)，此時更適合使用單例模式。
四. 單例模式的實現(xiàn)
- 懶漢模式
public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){
}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
return instance;
}
}
如上，通過提供一個靜態(tài)的對象instance，利用private權(quán)限的構(gòu)造方法和getInstance()方法來給予訪問者一個單例。
缺點是，沒有考慮到線程安全，可能存在多個訪問者同時訪問，并同時構(gòu)造了多個對象的問題。之所以叫做懶漢模式，主要是因為此種方法可以非常明顯的lazy loading。
針對懶漢模式線程不安全的問題，我們自然想到了，在getInstance()方法前加鎖，于是就有了第二種實現(xiàn)。
- 線程安全的懶漢模式
public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){
}
public static synchronized SingletonDemo getInstance(){
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
return instance;
}
}
然而并發(fā)其實是一種特殊情況，大多時候這個鎖占用的額外資源都浪費了，這種打補(bǔ)丁方式寫出來的結(jié)構(gòu)效率很低。
- 餓漢模式
public class SingletonDemo {
private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo();
private SingletonDemo(){
}
public static SingletonDemo getInstance(){
return instance;
}
}
直接在運行這個類的時候進(jìn)行一次loading，之后直接訪問。顯然，這種方法沒有起到lazy loading的效果，考慮到前面提到的和靜態(tài)類的對比，這種方法只比靜態(tài)類多了一個內(nèi)存常駐而已。
- 靜態(tài)類內(nèi)部加載
public class SingletonDemo {
private static class SingletonHolder{
private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo();
}
private SingletonDemo(){
System.out.println("Singleton has loaded");
}
public static SingletonDemo getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
使用內(nèi)部類的好處是，靜態(tài)內(nèi)部類不會在單例加載時就加載，而是在調(diào)用getInstance()方法時才進(jìn)行加載，達(dá)到了類似懶漢模式的效果，而這種方法又是線程安全的。
- 枚舉方法
enum SingletonDemo{
INSTANCE;
public void otherMethods(){
System.out.println("Something");
}
}
Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，在我看來簡直是來自神的寫法。解決了以下三個問題：
(1)自由序列化。
(2)保證只有一個實例。
(3)線程安全。
如果我們想調(diào)用它的方法時，僅需要以下操作：
public class Hello {
public static void main(String[] args){
SingletonDemo.INSTANCE.otherMethods();
}
}
這種充滿美感的代碼真的已經(jīng)終結(jié)了其他一切實現(xiàn)方法了。
- 雙重校驗鎖法
public class SingletonDemo {
private volatile static SingletonDemo instance;
private SingletonDemo(){
System.out.println("Singleton has loaded");
}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(instance==null){
synchronized (SingletonDemo.class){
if(instance==null){
instance=new SingletonDemo();
}
}
}
return instance;
}
}
接下來我解釋一下在并發(fā)時，雙重校驗鎖法會有怎樣的情景：
STEP 1. 線程A訪問getInstance()方法，因為單例還沒有實例化，所以進(jìn)入了鎖定塊。
STEP 2. 線程B訪問getInstance()方法，因為單例還沒有實例化，得以訪問接下來代碼塊，而接下來代碼塊已經(jīng)被線程1鎖定。
STEP 3. 線程A進(jìn)入下一判斷，因為單例還沒有實例化，所以進(jìn)行單例實例化，成功實例化后退出代碼塊，解除鎖定。
STEP 4. 線程B進(jìn)入接下來代碼塊，鎖定線程，進(jìn)入下一判斷，因為已經(jīng)實例化，退出代碼塊，解除鎖定。
STEP 5. 線程A初始化并獲取到了單例實例并返回，線程B獲取了在線程A中初始化的單例。
理論上雙重校驗鎖法是線程安全的，并且，這種方法實現(xiàn)了lazyloading。
