单例模式

Singleton Pattern 属于创建型模式。 涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有一个对象被创建。这个类提供一种其唯一的访问对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

注意点

• 单例类只能由一个实例
• 单例类必须自己创建自己的唯一实例
• 但离了i必须给所有对象提供这一个实例、

意图：保证一个类仅有一个实例，并且提供一个访问它的全局访问点

主要解决:一个全局使用的类频繁的创建与销毁

优点：

• 内存中只有一个单例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例
• 避免对资源的多重占用 比如说文件操作等情况

缺点：

• 没有接口，不能继承，与单一职责冲突，一个类只关心内部逻辑，不关心外部怎么进行实例化

public class SingleObject {
 
   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();
 
   //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}
 
   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }
 
   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

public class SingletonPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      //不合法的构造函数
      //编译时错误：构造函数 SingleObject() 是不可见的
      //SingleObject object = new SingleObject();
 
      //获取唯一可用的对象
      SingleObject object = SingleObject.getInstance();
 
      //显示消息
      object.showMessage();
   }
}

单例模式的几种实现方式

1.懒汉式，线程不安全

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

2懒汉式，线程安全 静态内部类

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

3.饿汉式

这种方法容易产生垃圾对象’

优点：没有加锁，执行效率会高很多

缺点： 类加载的时候就进行初始化，浪费内存

他是基于classloader机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类加载的时候就进行实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 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 lazy loading 的效果。

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

4.双重校验锁 懒汉式

双重校验检查的时候，必须要加上volatile，它可以禁止指令重新排列的问题，要不然，在进行new创建对象时候，可能会得到一个半封装的对象。

假设没有关键字volatile的情况下，两个线程A、B，都是第一次调用该单例方法，线程A先执行instance = new Instance()，该构造方法是一个非原子操作，编译后生成多条字节码指令，由于JAVA的指令重排序，可能会先执行instance的赋值操作，该操作实际只是在内存中开辟一片存储对象的区域后直接返回内存的引用，之后instance便不为空了，但是实际的初始化操作却还没有执行，如果就在此时线程B进入，就会看到一个不为空的但是不完整（没有完成初始化）的Instance对象，所以需要加入volatile关键字，禁止指令重排序优化，从而安全的实现单例。

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