设计模式之单例模式

单例模式：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。

通常我们可以定义一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能阻止我们实例化多个对象，所以一个最好的办法就是让类自身保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且提供一个访问该实例的方法。

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Singleton s1 = Singleton.getInstance();
        Singleton s2 = Singleton.getInstance();
        if(s1 == s2){
            System.out.println("两个对象是相同的实例");
        }
    }

}

这里特别要注意singleton类的构造方法是私有的，这样可以防止通过new的方式创建该对象，而只能通过getInstance方法获得。我们还有些细节需注意，在多线程程序中，如果多个线程同时访问singleton类，并调用getInstance方法，会有可能创建多个对象。这时可以给进程一把锁来处理。

public class Singleton1 {
    private static Singleton1 instance;
    private static final Object syncRoot = new Object();
    private Singleton1(){
        
    }
    public static Singleton1 getInstance(){
        synchronized (syncRoot) {
            if(instance == null){
                instance = new Singleton1();
            }
        }
        return instance;
    }
}

这段代码使得对象由最先进入的那个线程创建，以后线程在进入时不会再去创建对象实例。由于有了lock，保证了在多线程情况下不会创建多个对象。但这个写法在每次调用getInstance方法时都要获取锁，影响程序性能，所以这个类还得改良。

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance;
    private static final Object syncRoot = new Object();
    private Singleton2(){
        
    }
    public static Singleton2 getInstance(){
        //先判断实例是否存在，不存在再加锁处理，此做法被称为Double-Check Locking（双重锁定）
        if(instance == null){
            synchronized (syncRoot) {
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

实例在未被创建时再加锁处理，保证了多线程的安全，这种做法被称为Double-Checking Locking 双重锁定。

除了上面几种懒汉式单例类，还有一种饿汉式单例，这种静态初始化方式是在自己被加载时就将自己实例化。所以会提前占用系统资源。

饿汉式单例类：

public class Singleton3 {
    private static final Singleton3 instance = new Singleton3();
    private Singleton3(){
        
    }
    public Singleton3(String name){
        
    }
    public static Singleton3 getInstance(){
        return instance;
    }
}

需要注意的是instance的修饰为static final。