实现单例的方式

定义

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

特点

单例类只能有一个实例
必须创建自己的唯一实例
给其它对象提供这一实例
构造函数一般是私有的

实现方式

1、懒汉式

线程不安全

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    //私有构造方法，防止被实例化 
    private Singleton() {
    }
 
    //静态方法，创建实例
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

线程安全

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton (){}  
    //加synchronized保证线程安全
    public static synchronized Singleton getInstance() {  
    if (instance == null) {  
        instance = new Singleton();  
    }  
    return instance;  
    }  
}

或者这样写

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

懒汉式：所谓懒汉式就是调用getInstance()方法时才去实例化Singleton对象；
线程安全和非安全的区别就是加了synchronized关键字，线程安全的这两种写法是同步方法和同步代码块的区别。不理解synchronized关键字的可以参考相关博客，理解一下同步方法和同步代码块分别是为哪个对象加的锁，也理解一下synchronized为什么会效率低。

2、饿汉式(线程安全）

public class Singleton { 
    //类初始化时，立即加载对象 
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    //没有加synchronized关键字，保证了执行效率
    public static Singleton getInstance() {  
    return instance;  
    }  
}

饿汉式中我们可以看到一开始就定义了new Singleton()的实例，所以调用getInstance的时候直接返回instance就可以了。

懒汉式和饿汉式主要区别

懒汉式会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来（调用getInstance()方法的时候），第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成。

3、双检锁（DCL)（线程安全）

public class Singleton {  
//volatile关键字禁止指令重排序
    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;  
    }  
}

第一个为空判断原因：
如果Singleton实例不为空直接返回，提升了效率。
第二个为空判断原因：
当A,B两个线程同时执行到synchronized (Singleton.class)，假如A线程获取了锁对
象，B就开始阻塞。A线程创建了一个实例对象执行完毕把锁对象释放，B此时可以得到锁
对象，但是如果没有这行判断，就会再创建一个实例对象。
使用volatile关键字的原因可以参考这篇博文https://www.jianshu.com/p/a8cdbfd9869e

4、静态内部类式（线程安全）

public class Singleton {  
    private static class SingletonHolder {  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    }  
    private Singleton (){}  
    public static final Singleton getInstance() {  
    return SingletonHolder.INSTANCE;  
    }  
}

这种方式可以达到和双检锁一样的效果，实现上又更为简单。它是只有调用getInstance()时，才会加载SingletonHolder类，既保证了线程的同步，又确保了单例。

5、枚举式（线程安全）

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }  
}

这种方式从某种意义上来说是最好的，首先它简单，其次它不仅避免了多线程同步问题，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。它不是懒加载。

应用场景

某个实例对象需要被频繁的访问

网站计数器
数据库连接池
线程池
任务管理器
回收站

优缺点

优点

由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，当需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
避免对共享资源的多重占用。

缺点

不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。
由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。

参考：https://www.cnblogs.com/damsoft/p/6105122.html