初学设计模式【7】单例模式——sington

　　有一些对象其实我们只需要一个，比如:线程池、缓存、充当显卡等设备的驱动程序的对象。这类对象只能有一个实例，否则会出现很多问题，资源消耗过多、数据不一致等。

定义

　　确保一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点。

类图

　　

说明：1.一个private static的Singleton实例变量instance.

　　　2.一个public static 的getInstance方法，返回instance。

　　　3.一个私有构造方法

经典实现

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

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

}

 分析：为了保证类只有一个实例，Singleton类的构造方法需为private的这样外界不能通过new直接实例化对象，而只能通过Singleton提供的全局访问点getinstance方法获得，这样就保证了类对象的惟一性。

问题：这样写看上去很完美，实事上是这样吗？可，现实是残酷的，呵呵。

假设，我们有两个线程A,B同时访问上面的代码。假设A线程执行完if(instance == null)后时间片用完，然后B线程来访问上面的代码，假设B线程执行完了instance = new Singleton();即现在Singleton已经有了一个实例化对象。然后B时间片用完A线程回来接着执行，A线程要执行instance = new Singleton();这样就会带来一个问题，Singleton被实例化了两次。显然，这不是我们想要的，应该怎么解决呢？

解决方案：

　　我们知道上面的问题是由线程同步问题造成的，那么我们可以直接将getinstance方法加上线程同步锁既可，如下：

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

 

 新的问题：这样的确是没同步问题了，但线程同步会造成性能的降低，并且对于我们这种情况，我们实际上只需要在第一次进行同步(instance为null时)，以后都不需要进行同步了，可我们上面的代码每次执行都会进行同步，显然这是不合理的，那应该怎么解决呢？

方案A：提前初始化instance。

　　如果我们的程序总是创建并使用单例实例，或者在创建和运行方面的负担不太繁重，你可以提前实例化instance,如下所示：

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

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

}

 

 利用此方法，我们可以在JVM加载这个类时就创建此惟一的对象。JVM保证在任何线程访问instance之前，一定先创建此实例。

 方案B：双重检查锁 　　

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

 通过此方法既可保证只在instance为null的时候才进行同步，保证了性能。