设计模式——单例模式

　　单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：

1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。

2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。

3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

　　简而言之：

　　Singleton模式的主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。

代码实现

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　　第一种形式：定义一个类，它的构造函数为private的，它有一个static的private的该类变量，在类初始化时实例化，通过一个public的getInstance方法获取对对象的引用，继而调用其中的方法。

/**
 * @author zhengbinMac
 * 最简单的方式
 */
public class Singleton1 {
    private Singleton1() {}
    // 在自己内部定义自己一个实例
    // 注意，这是private，只供内部调用
    private static Singleton1 instance = new Singleton1();
    // 这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问。
    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

　　进一步优化：

/**
 * @author zhengbinMac
 * 改进版
 */
public class Singleton2 {
    private static Singleton2 instance = null;
    public static synchronized Singleton2 getInstance() {
        // 这种方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次
        // 使用时生成实例，提高了效率
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

　　上面这种方法，不管是否为null都会进入synchronized同步块，但实际情况是，只有在instance为null需要new时，才需要sychronized环境。

　　所以就要创建与获取分开。

/**
 * @author zhengbinMac
 * 创建与获得分开
 */
public class Singleton4 {
    private static Singleton4 instance = null;
    private Singleton4() {
    }
    private static synchronized void syncInit() {
        if(instance == null) {
            instance = new Singleton4();
        }
    }
    public static Singleton4 getInstance() {
        if(instance == null) {
            syncInit();
        }
        return instance;
    }
}

　　实际情况是，单例模式使用内部类来维护单例的实现，JVM内部的机制能够保证当一个类被加载的时候，这个类的加载过程是线程互斥的。这样当我们第一次调用getInstance的时候，JVM能够帮我们保证instance只被创建一次，并且会保证把赋值给instance的内存初始化完毕，这样我们就不用担心上面的问题。同时该方法也只会在第一次调用的时候使用互斥机制，这样就解决了低性能问题。这样我们暂时总结一个完美的单例模式：

/**
 * @author zhengbinMac
 * 内部类
 */
public class Singleton3 {
    /* 私有构造方法，防止被实例化 */
    private Singleton3() {
    }
    /* 此处使用一个内部类来维护单例 */
    private static class SingletonFacotry {
        private static Singleton3 instance = new Singleton3();
    }
    /* 获取实例 */
    public static Singleton3 getInstance() {
        return SingletonFacotry.instance;
    }
    /* 如果该对象被用于序列化，可以保证对象在序列化前后保持一致 */
    public Object readResolve() {
        return getInstance();
    }
}

　　其实说它完美，也不一定，如果在构造函数中抛出异常，实例将永远得不到创建，也会出错。所以说，十分完美的东西是没有的，我们只能根据实际情况，选择最适合自己应用场景的实现方法。

 

参考博文：

http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8194653