设计模式----单例模式
创建型模式
单例模式是某个类只需要一个实例，保证一个类有且只有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点。比如对于一个统一的数据库的访问，在整个项目中只使用同一个实例。对于这种情况有个比较好的例子，就是一夫一妻制。
比如某个男子需要娶个女子结婚，那么就有下面的程序：wife类，代表女子，husband类，代表男子
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public class Wife { public void show() { System.out.println("the girl show themself"); } public void marry() { System.out.println("the girl gets married"); }} |
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public class Husband { private Wife myWife = null; public void chooseGirl() { myWife = new Wife(); myWife.show(); } public void getMarry() { myWife.marry(); }} |
在主程序里就可以实例化husband类，然后依次调用chooseGirl()和getmarry（）方法，就可以正常运行。但是如果先调用getMarry（）呢？由于wife在choose里面实例化的，这是就会报错，将husband类修改如下：
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public void chooseGirl() { if (myWife == null) { myWife = new Wife(); } myWife.show();}public void getMarry() { if (myWife == null) { myWife = new Wife(); } myWife.marry();} |
这样一来就可以保证一个丈夫只能有一个妻子了。而且两个函数没有调用的先后关系。
问题一：如果婆婆想要看儿媳妇呢？那就会有一个婆婆类，婆婆类里面又需要实例化一个wife类，这个实例化的wife类和husband的里面实例化的wife类是不同的，出现了多个实例化的问题，也就是婆婆看到的和儿子娶的不是同一个姑娘，这怎么行呢？这就需要修改wife类的代码，保证只有一个实例出现。wife类：
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public class Wife { public static Wife wife; //静态变量 private Wife(){ //私有构造方法，是的外部无法访问 } public static Wife getInstance(){ //静态方法来实例化 if (wife == null) { wife = new Wife(); } return wife; } public void show() { System.out.println("the girl show themself"); } public void marry() { System.out.println("the girl gets married"); }} |
将构造函数设为私有，声明静态变量wife和静态方法getinstance来进行实例化。在需要实例化的地方用Wife wife=Wife.getInstance()来获得实例，就可以保证大家看到的是同一个姑娘。
问题二：如果婚礼现场需要直播，怎么办？可以使用多线程技术，一个线程A作为实地的婚礼，在wife中调用marry方法，另一个线程B作为直播，同样在线程中调用marry的，那么怎么能确定getInstance得到的是同一个新娘呢？如果线程A先运行到此，这是wife为null，那么进入到分支实例化wife，在未完成实例化的时候，线程B也来到了分支内，此时wife依然为null，线程B又会进行一次实例化，最终还是产生了两个实例，就是两个不同的新娘。
解决：引入锁的概念，lock的作用就是构造出一块临界区来控制线程对代码的访问，确保每次只有一个线程运行到临界区的代码，其他线程运行到临界区时，将会一直等待直到前面的线程运行出临界区为止。
在wife中修改代码：在if前加锁
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lock.lock();if (wife == null) { wife = new Wife();}lock.unlock(); |
这样就能保证在A实例化之前B不会进行null的判断。这样虽然满足了功能的要求，可是每次调用的getInstance的时候都要进行加锁工作，这将会影响程序的性能。所以对其进行改良。
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public static Wife getInstance(){ //静态方法来实例化 if (wife == null) { lock.lock(); if (wife == null) { wife = new Wife(); } lock.unlock(); } return wife; } |
在临界区内在进行一次null的判断，只有wife为null的时候才会进入初始化。
单例模式本身的代码：
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public class Singleton { public static Singleton singleton; //静态变量 private Singleton(){ ^&&& //私有构造方法，是的外部无法访问 } public static Singleton getInstance(){ //静态方法来实例化 if (singleton == null) { singleton = new Singleton(); } return singleton; }} |
客户端代码：
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Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();if(singleton1 == singleton2){ System.out.printle("the teo object are the same one");} |
单例模式虽然很简单，但很实用，以下情况都适合实用：
1）当类只能有一个实例而且第三方可以从一个公共的访问点访问它时
2）当一个唯一的实例可以通过子类化来扩展，而且第三方需要在不更改代码的情况下就能实用一个扩展的实例时。
单例模式优点：
1）队唯一的实例做出访问控制
2）允许改变实例的个数，可以增加一个计数器来控制实例的个数，从而有双例模式，三利模式等。
总结：
单例并不是上面写的这么简单，里面涉及到很多的知识点，多线程、加锁、私有构造函数，静态构造函数，静态字段，readonly和const的区别等等。
向这里给出的单例版本就涉及到线程安全的问题，当2个请求同时方式这个类的实例的时候，可以会在同一时间点上都创建一个实例，虽然一般不会出异常错误，但是起码不是我们谈论的只保证一个实例了。每一个设计模式都值得我们深入的研究下去，有时间一定回头看看。
