Singleton Pattern -- 不一样的单例模式

　　　　Singleton Pattern -- 单例模式

　　单例模式是用来创建一个只能又一个实例的对象。

　　单例模式类图如下。

 

　　单例模式有两大好处：

　　　　（1）对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所话费的时间，这对于那些重量级对象而言，是非常可观的一笔系统开销。

　　　　（2）由于new操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率页会降低，这将减轻GC压力，缩短GC停顿时间。

 　　因此对于系统的关键组件和被频繁使用的对象，使用单例模式便可以有效地改善系统的性能。

 　　这种单例的实现方式非常简单，而且十分可靠，它唯一的不足仅是无法对instance实例做延迟加载。假如单例的创建过程很慢，而由于instance成员变量

是static定义的，因此在JVM加载单例类时，单例对象就会被建立，如果此时，这个单例类在系统中还扮演其他角色，那么在任何使用这个单例类的地方都会

初始化这个单例变量，而不管是否被用到。比如单例类作为String工厂，用于创建一些字符串（该类即用于创建单例Singleton，又用于创建String对象）：

　　单例模式通用代码（饿汉模式）：

 

 

 　　当使用Singleton.createString()执行任务时，程序输出：

 

 

 　　可以看到，虽然此时并没有使用单例类，但它还是被创建出来，这也许是开发人员所不愿意看到的。为了解决这个问题，并以此提高系统在相关函数调用是的

反应速度，就需要引入延时加载机制。

　　延时单例模式（懒汉模式）

 

 

 　　首先，对于静态成员变量instance初始化赋值null，确保系统启动时没有额外的负载；其次，在getInstance()工厂方法中，判断当前单例是否已经存在，

若存在则返回，不存在则再建立单例。这里尤其还要注意，getInstance()方法必须是同步的，否则再多线程的环境下，当一个线程A执行到instance = new

Singleton()，但还没有获得对象（对象初始化时需要时间的），在此同时第二个线程B也在执行，执行到（instance == null）判断，那么线程B判断的结果

也为真。于是继续运行下去，线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，在内存中就出现了两个对象！

　　　如下：

 

 

 　　开启了5个线程同时完成以上代码的运行，使用第1种类型的单例耗时0ms，而使用LazySingleton，解决了线程安全问题却相对耗时约390ms。性能至

少相差2个数量级。

　　为了使用延时加载引入的同步关键字反而降低了系统性能，有点得不偿失，我们继续改进：

　　

 

 

 　　在这个实现中，单例模式是用来内部类来维护单例的实例，当StaticSingleton被加载时，其内部类并不会被初始化，故可以确保

StaticSingleton类被载入JVM时，不会初始化单例类，而当getInstance()方法被调用时，才会加载SingletonHolder,从而初始化instance。

同时，由于实例的建立是在类加载时完成，故天生对多线程友好，getInstance()方法也不需要使用同步关键字。因此，这种实现方式同时

兼备以上两种实现的优点。

　　通常情况下，用以上方式实现的单例已经可以确保在系统中只存在唯一实例了。

　 （现在已经标准的实现了单例模式方式有(单检查锁，双检查锁，枚举)，但是如果我们通过反射机制调用，是否会产生多个实例，即破坏了单例模式。）

　　反射模式，调用方法是不会破坏单例模式，因为反射方法同样受锁&逻辑的保护。

　  调用构造函数会破坏单例模式，因为构造方法只是private 修饰，防止外部类访问，但是反射方法访问，不受限制。

　　还有一种破坏次单例模式的方法：对象克隆。这个现象是我在看原型模式时发现。

　　如果类实现了Clonable接口，那么在得到单例模式对象可以通过clone方法生成单例对象。

　　所以写单例模式时不要继承或间接继承Clonable接口。