單例模式

單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式之一。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。
這種模式涉及到一個(gè)單一的類，該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對(duì)象，同時(shí)確保只有單個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。這個(gè)類提供了一種訪問其唯一的對(duì)象的方式，可以直接訪問，不需要實(shí)例化該類的對(duì)象。
例如：?jiǎn)卫Ｊ酱_保某個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，線程池、緩存、日志對(duì)象、對(duì)話框、打印機(jī)、顯卡的驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蟪１辉O(shè)計(jì)成單例。這些應(yīng)用都或多或少具有資源管理器的功能。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干通信端口，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)集中管理這些通信端口，以避免一個(gè)通信端口同時(shí)被兩個(gè)請(qǐng)求同時(shí)調(diào)用。Windows 是多進(jìn)程多線程的，在操作一個(gè)文件的時(shí)候，就不可避免地出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程或線程同時(shí)操作一個(gè)文件的現(xiàn)象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實(shí)例來進(jìn)行。

單例模式的特點(diǎn)

1、單例類只能有一個(gè)實(shí)例。
2、單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。
3、單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例。

為什么要用單例模式

保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。

關(guān)鍵

構(gòu)造函數(shù)應(yīng)該是私有的

例如

創(chuàng)建一個(gè) Singleton 類。

public class SingleObject {
 
   //創(chuàng)建 SingleObject 的一個(gè)對(duì)象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   //讓構(gòu)造函數(shù)為 private，這樣該類就不會(huì)被實(shí)例化
   private SingleObject(){}
 
   //獲取唯一可用的對(duì)象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
 
   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

從 singleton 類獲取唯一的對(duì)象

public class SingletonPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      //不合法的構(gòu)造函數(shù)
      //編譯時(shí)錯(cuò)誤：構(gòu)造函數(shù) SingleObject() 是不可見的
      //SingleObject object = new SingleObject();
 
      //獲取唯一可用的對(duì)象
      SingleObject object = SingleObject.getInstance();
 
      //顯示消息
      object.showMessage();
   }
}

輸出結(jié)果

Hello World!

一.懶漢式單例(1)

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

Singleton通過將構(gòu)造方法限定為private避免了類在外部被實(shí)例化，在同一個(gè)虛擬機(jī)范圍內(nèi)，Singleton的唯一實(shí)例只能通過getInstance()方法訪問。
懶漢式單例的實(shí)現(xiàn)沒有考慮線程安全問題，它是線程不安全的，并發(fā)環(huán)境下很可能出現(xiàn)多個(gè)Singleton實(shí)例，

二.懶漢式單例(2)

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

這種方法能夠在多線程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情況下不需要同步。
優(yōu)點(diǎn)：第一次調(diào)用才初始化，避免內(nèi)存浪費(fèi)。
缺點(diǎn)：必須加鎖 synchronized 才能保證單例，但加鎖會(huì)影響效率。
getInstance() 的性能對(duì)應(yīng)用程序不是很關(guān)鍵（該方法使用不太頻繁）

三.餓漢式單例

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

這種方式比較常用，但容易產(chǎn)生垃圾對(duì)象。
優(yōu)點(diǎn)：沒有加鎖，執(zhí)行效率會(huì)提高。
缺點(diǎn)：類加載時(shí)就初始化，浪費(fèi)內(nèi)存。
它基于 classloader 機(jī)制避免了多線程的同步問題，不過，instance 在類裝載時(shí)就實(shí)例化，雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用 getInstance 方法， 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態(tài)方法）導(dǎo)致類裝載，這時(shí)候初始化 instance 顯然沒有達(dá)到 lazy loading 的效果。