简介

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证整个软件系统中，对某个类只能存在一个实例，并且该类只提供一个取得该对象实例的方法（静态方法）。

单例模式的八种方式

1.饿汉式（静态常量）

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private final static Singleton instance = new Singleton();

    //获取对象实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

测试类

public class SingletonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        Singleton instance2 = Singleton.getInstance();
        //验证是同一个实例
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println(instance.hashCode() == instance2.hashCode());
    }
}

优缺点说明：

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到懒加载的效果。如果从未用过这个类，将造成内存的浪费。
结论：这种单例模式可用，但是可能会造成内存的浪费。

2.饿汉式（静态代码块）

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    private static Singleton instance;

    static {
        //在静态代码块中创建单例对象
        instance = new Singleton();
    }

    //获取对象实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优缺点说明：这种方式和上面的方式相似，只不过将实例化的过程放在了静态代码块，也是在类装载的时候，就执行了静态代码块中的代码，初始化类的实例。这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费。

3.懒汉式（线程不安全）

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private static Singleton instance;

    //获取对象实例 使用到对象时才创建
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

说明：起到了懒加载（lazy loading）的效果，但是只能在单线程下使用。多线程下会有线程安全的问题。在实际开发中，建议不要使用。

4.懒汉式（线程安全，同步方法）

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private static Singleton instance;

    //获取对象实例 使用到对象时才创建
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

说明：解决了线程安全的问题，但是效率很低。实际开发中，不建议使用。

5.懒汉式（线程不安全，同步代码块）

public class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private static Singleton instance;

    //获取对象实例 使用到对象时才创建
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class){
                instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

说明：相对上面那种方法做改进，减少锁的粒度，但是出现了多线程下线程安全的问题。实际开发中，不能使用这种方式。

6.双重检查

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private static volatile Singleton instance;

    //获取对象实例 使用到对象时才创建
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

说明：双重检查保证了多线程下的线程安全的问题。同时实现了懒加载，推荐使用。

7.静态内部类

class Singleton {
    //构造器私有化，外部不能通过new创造对象
    private Singleton() {
    }

    //对象实例
    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    //获取对象实例 使用到对象时才创建
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

说明：

这种方式采用了类加载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
静态内部类方式保证了线程安全且实现了懒加载，推荐使用。

8.枚举方式

public class SingletonTest {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
        Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE;
        //验证是同一个实例
        System.out.println(instance == instance2);
        System.out.println(instance.hashCode() == instance2.hashCode());
        instance.sayOk();
    }
}

enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void sayOk() {
        System.out.println("ok");
    }
}

说明：

这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式，不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
这种方式是Effective Java作者提倡的方式。
推荐使用

单例模式源码中的应用

JDK中，java.lang.Runtime就是经典的单例模式

单例模式注意事项和细节说明

单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提供系统性能。
当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是使用new
使用场景：需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象是耗时过多或耗费资源过多（如：重量级对象），但又经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象（如：数据源，session工厂等）

单例模式--java实现

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