1.什么是单例模式?

采取一定的办法保证在整个软件系统中，确保对于某个类只能存在一个实例。单例模式有如下三个特点：

　　①、单例类只能有一个实例

　　②、单例类必须自己创建自己的实例

　　③、单例类必须提供外界获取这个实例的方法

2.单例模式设计思想

①、外界不能创建这个类的实例，那么必须将构造器私有化。

　　②、单例类必须自己创建自己的实例，不能允许在类的外部修改内部创建的实例。

　　比如将这个实例用 private 声明。为了外界能访问到这个实例，我们还必须提供 get 方法得到这个实例。因为外界不能 new 这个类，所以我们必须用 static 来修饰字段和方法。

　　③、是否支持延迟加载？

　　有些情况下，创建某个实例耗时长，占用资源多，用的时候也少，我们会考虑在用到的时候才会去创建，这就是延迟加载。

　　但有些情况，按照 fail-fast 的设计原则（有问题及早暴露），比如某个实例占用资源很多，如果延迟加载，会在程序运行一段时间后OOM，如果在程序启动的时候就创建这个实例，我们就可以立即去修复，不会导致程序运行之后的系统奔溃。

　　所以，是否支持延迟加载需要结合实际情况考虑。

　　④、保证线程安全

　　这个是一定要考虑的，如果你写的单例类存在线程安全问题，那就是伪单例了

3.单例类的实现方式

1.饿汉模式

这种模式在类加载的时候实例 singleton 就已经创建并初始化好了，所以是线程安全的。

　　不过这种模式不支持延迟加载，有可能这个实例化过程很长，那么就会加大类装载的时间；有可能这个实例现阶段根本用不到，那么创建了这个实例，也会浪费内存。但是还是我们前面说的，是否支持延迟加载，需要结合实际情况考虑。

2.懒汉模式

我们知道编译就是将源代码翻译成机械码的过程，而Java虚拟机的目标代码不是本地机器码，而是虚拟机代码。编译原理里面有个过程是编译优化，就是指在不改变原来语义的情况下，通过调整语句的顺序，来让程序运行的更快，这个过程称为 reorder。

　　JVM 只是一个标准，它并没有规定有关编译器优化的内容，也就是说，JVM可以自由的实现编译器优化。

　　那么我们来再来考虑一下，创建一个变量需要哪些步骤？

　　　　①、申请一块内存，调用构造方法进行初始化

　　　　②、分配一个指针指向该内存

　　而这两步谁先谁后呢？也就是存在这样一种情况：先开辟一块内存，然后分配一个指针指向该内存，最后调用构造方法进行初始化。 

那么针对单例模式的设计，就会存在这样一个问题：线程 A 开始创建 Singleton 的实例，此时线程 B已经调用了 getInstance的（）方法，首先判断 instance 是否为 null。而我们上面说的那种模型， A 已经把 instance 指向了那块内存，只是还没来得及调用构造方法进行初始化，因此 B 检测到 instance 不为 null，于是直接把  instance 返回了。那么问题出现了：尽管 instance 不为 null，但是 A 并没有构造完成，就像一套房子已经给了你钥匙，但是里面还没有装修，你并不能住进去。

解决方案：使用 volatile 关键字修饰 instance

我们知道在当前的Java内存模型下，线程可以把变量保存在本地内存（比如机器的寄存器）中，而不是直接在主存中进行读写。这就可能造成一个线程在主存中修改了一个变量的值，而另外一个线程还继续使用它在寄存器中的变量值的拷贝，造成数据的不一致。

volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

4.单例模式的应用

说了那么多，那么单例模式在实际项目中有啥用呢？

　　还是根据其核心概念，某个数据在系统中只能存在一份，就可以设计为单例。

　　1、windows 系统的回收站，我们能在任何盘符删除数据，但是最后都是到了回收站中

　　2、网站的计数器，不采用单例模式，很难实现同步

　　3、数据库连接池，可以节省打开或关闭数据库连接所引起的效率损耗，用单例模式来维护，可以大大降低这种损耗。当然对于海量数据系统，会存在多个数据库连接池，比如一个能够快速执行SQL的连接池，还有一个是慢SQL，如果都放在一个池里面，会导致慢SQL执行的时候，长时间占用数据库连接资源，导致其他SQL请求无法响应。

　　4、系统的配置信息类，通常只存在一个。