java设计模式之单例模式

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。

上述几个是适用单例模式的地方

单例模式最简单的实现如下：

public class single {

	private static single instance = null;
	private void single(){}
	public static single getInstance(){
		if(instance==null){
			instance = new single();
		}
		return instance;
	}
}

但是上述实现会在多线程时出现问题，当有a、b两个线程的时候，a先进入if语句此时instance为空正要执行new，结果cpu被b线程抢走了，这是b进入if判断instance也是null，这是又会new一个instance，这就有了两个instance，违背了单例模式的原则。至于解决方法，下面介绍几种

public class single {

	private static single instance = null;
	private void single(){}
	public synchronized static single getInstance(){
		if(instance==null){
			instance = new single();
		}
		return instance;
	}
}

这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了。

public class single {

	private static single instance = null;
	private void single(){}
	public static single getInstance(){
		if(instance==null){
			synchronized (instance) {
				if(instance==null){
					instance = new single();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
}

似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：

a>A、B线程同时进入了第一个if判断

b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();

c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。

d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。

e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

public class single {

	private static class SingleFactory{
		private static single instace = new single();
	}
	private void single(){}
	public static single getInstance(){
		
		return SingleFactory.instace;
	}
}

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

实现的方式还有一些具体可以再去参考下面的博文http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8194653