java单例模式

• 单例模式定义

单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态。

• 单例模式的特点

1. 单例类只能有一个实例。
2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式保证了全局对象的唯一性，比如系统启动读取配置文件就需要单例保证配置的一致性。

• 单例的四大原则 

1. 构造私有
2. 以静态方法或者枚举返回实例
3. 确保实例只有一个，尤其是多线程环境
4. 确保反序列换时不会重新构建对象

• 实现单例模式的方式 

1.   1.饿汉式（立即加载）：

饿汉式单例在类加载初始化时就创建好一个静态的对象供外部使用，除非系统重启，这个对象不会改变，所以本身就是线程安全的。

Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，会使Java单例实现失效）

/** 
* 饿汉式（立即加载） 
*/  
public class Singleton1 {  
 
   /** 
     * 私有构造 
     */  
    private Singleton1() {  
        System.out.println("构造函数Singleton1");  
    }  
  
    /** 
     * 初始值为实例对象 
     */  
    private static Singleton1 single = new Singleton1();  
  
    /** 
     * 静态工厂方法 
     * @return 单例对象 
     */  
    public static Singleton1 getInstance() {  
        System.out.println("getInstance");  
        return single;  
    }  
  
    public static void main(String[] args){  
        System.out.println("初始化");  
        Singleton1 instance = Singleton1.getInstance();  
    }  
}  

2.懒汉式(延迟加载)

该示例虽然用延迟加载方式实现了懒汉式单例，但在多线程环境下会产生多个Singleton对象

 /** 
 * 
 * 懒汉式（延迟加载） 
 */  
 public class Singleton2 {  
  
    /** 
     * 私有构造 
     */  
    private Singleton2() {  
        System.out.println("构造函数Singleton2");  
    }  
  
    /** 
     * 初始值为null 
     */  
    private static Singleton2 single = null;  
  
    /** 
     * 静态工厂方法 
     * @return 单例对象 
     */  
    public static Singleton2 getInstance() {  
        if(single == null){  
            System.out.println("getInstance");  
            single = new Singleton2();  
        }  
        return single;  
    }  
  
    public static void main(String[] args){  
  
        System.out.println("初始化");  
        Singleton2 instance = Singleton2.getInstance();  
    }  
}  

 (3) 同步锁（解决线程安全问题）：

在方法上加synchronized同步锁或是用同步代码块对类加同步锁，此种方式虽然解决了多个实例对象问题，但是该方式运行效率却很低下，下一个线程想要获取对象，就必须等待上一个线程释放锁之后，才可以继续运行。

/** 
 * 同步锁（解决线程安全问题） 
 */  
 public class Singleton3 {  
  
    /** 
     * 私有构造 
     */  
    private Singleton3() {}  
  
    /** 
     * 初始值为null 
     */  
    private static Singleton3 single = null;  
  
    public static Singleton3 getInstance() {  
  
        // 等同于 synchronized public static Singleton3 getInstance()  
        synchronized(Singleton3.class){  
            // 注意：里面的判断是一定要加的，否则出现线程安全问题  
            if(single == null){  
                single = new Singleton3();  
            }  
        }  
        return single;  
    }  
}