单例模式
介绍
单例模式(Singleton Pattern)可能是设计模式中用的最多的模式，单例模式非常简单同时代码也比较短方便手写代码，所以也是面试中经常会问到的设计模式。单例模式它是一种对象创建模式，它用于确保系统中一个类只产生一个实例。例如：一个系统使用AppConfig对象读取诸如xml和properties配置文件，而当系统运行时，能够存在多个AppConfig对象，而每一个AppConfig对象中都封装着配置文件，这样非常浪费内存资源，因此系统内部只需一个该配置对象，这里就需要使用单例模式了。
本文针结合网上的资料对单例模式的常有的写法进行整理，希望对你有一定帮助。
最直接的单例模式
当面试题被问到这一题的时候，很多人的根据直觉可能写出下面的代码。
public class Singleton01 {
private static Singleton01 instance;
private Singleton01() {}
public static Singleton01 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton01();
}
return instance;
}
}
上面的代码简单明了，是很多人的最终答案，上面的代码还使用懒加载模式（就是需要使用实例对象时，才创建对象）。但有个明显的缺陷，就是只能在单线程中使用，在多线程时，会创建多个实例，造成内存泄漏。
线程安全的单例模式
遇到多线程的问题，自然而然地想到加锁，对获取实例方法加锁后，多线程情况下就可以保证线程安全。
public class Singleton02 {
private static Singleton02 instance;
private Singleton02() { }
public static synchronized Singleton02 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton02();
}
return instance;
}
}
但上面的代码，虽然是线程安全，但是每一次使用getInstance()获取实例时，都必须加同步锁，加锁是很耗时的操作，在没有必要的时候我们应该尽量避免。
双重检验锁
对于上面的效率不高的问题，我们可以使用双重检验锁（Double-checked locking）来进行解决，我们应该在实例还没有创建之前需要加锁操作，以保证只有一个实例，当实例创建之后，就不再需要做加锁操作，在此过程中，会两次检查instance==null，称为double checked，其中一次在同步块外，一次在同步块内，至于为什么在同步块内还要检验一次，是因为可能多个线程都进行if代码中，如不进行检验，就可能创建多个实例。
public class Singleton03 {
private static Singleton03 instance;
private Singleton03() { }
public static synchronized Singleton03 getInstance() {
if (instance == null) { // Single check
synchronized (Singleton03.class) {
if (instance == null) { // double check
instance = new Singleton03();
}
}
}
return instance;
}
}
上面的代码看上去非常完美，但是还存在问题，主要在于instance = new Singleton03();这一句，这个语句并不是一个原子操作，它可以分解为下面三步：
1. 给对象引用instance分配内存 ；
2. 调用Singleton03的构造函数来初始化对象成员变量；
3. 将生成的实例对象的内存地址赋值给对象引用instance。
然而上面的3个步骤并不是最终的执行顺序，JVM中即时编译器中存在指令重排序的优化，最后的执行顺序，可能是1-2-3，也可能是1-3-2，当为第二种情况时，线程一刚执行第3步，线程二直接返回instance，然后instance这个对象引用已经指向堆内存，但堆内存中却没有初始化，于是报错，对于这个问题将instance声明为volatile即可。
public class Singleton03 {
private volatile static Singleton03 instance;
private Singleton03() { }
public static synchronized Singleton03 getInstance() {
if (instance == null) { // Single check
synchronized (Singleton03.class) {
if (instance == null) { // double check
instance = new Singleton03();
}
}
}
return instance;
}
}
饿汉式
上面的单例模式都是使用懒加载的方式，可以称为懒汉式，这里介绍的是饿汉式，顾名思义，实例对象在使用之间就创建好了，直接用就可以了。
public class Singleton04 {
private final static Singleton04 INSTANCE = new Singleton04();
private Singleton04() { }
public static Singleton04 getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
上面的代码中当classloader加载Singleton04类时就创建了该实例，之后可以直接使用，这样一定是线程安全的，但这样的话，我们将实例的创建委托给类加载器，可能与我们要求的行为可能不太一致，我们可能希望在使用getInstance方法才创建单例对象。
静态内部类
为了解决上面的问题，我们可以使用静态内部类的方法，既可以在第一次使用getInstance时创建单例对象，又可以保证同步安全。
public class Singleton05 {
private static class SingletonHolder {
private final static Singleton05 INSTANCE = new Singleton05();
}
private Singleton05() { }
public static Singleton05 getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
上面的代码，SingletonHolder为私有静态类，只能通过getInstance访问，所以是懒加载的，同时获取实例时无需同步，没有性能上的损失。
枚举
最简单的方式居然是用枚举，让人意想不到。
public enum Singleton06 {
INSTANCE;
private Singleton06() {
}
public static Singleton06 getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
使用枚举创建实例默认是线程安全的，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。上面的getInstance方法可以不要，可以直接使用Singleton06.INSTANCE进行使用。
总结
单例模式的特点：
1、类的实例对象只有一个；
2、可以通过类自身的方法创建实例对象 ；
3、系统使用的对象为同一个对象。
单例模式的使用方法：小小的单例模式同样有很多种不同的写法，但根据我的经验推荐大家使用双重检验锁的方式，或直接使用饿汉式的方式，使用枚举的方式实际工作中感觉很少使用。
单例模式的注意事项：单例模式它是有范围的，它只局限于类加载器(ClassLoader)中能保证实例唯一，当有不同的类加载器时，会出现不同的类加载器装载同一个类，从而产生多个实例，所以，应该尽量保证多个类加载器不会装载同一个单例类。
