设计模式-单例模式

单例模式，其实很简单，就是保持一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

简单来说，就是保证一个类在全局的范围内，只能有一个实例化的对象。一个最好的解决办法是，让这个类自身负责保存它的唯一实例，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。

单例模式有什么好处呢？它可以控制客户如何去访问、何时去访问这个全局唯一的实例，也就是对唯一实例的受控访问。

单例模式有很多种写法，下面一一进行介绍

首先是饿汉式。这是最简单的一种方式。就是在类里面声明一个自身的静态对象，然后在声明时就创建它。

private static Singleton s = new Singleton();

这样的好处是，不用判断什么时候来创建这个对象，只要类被初始化，对象就创建了。但坏处就是，可能会造成资源浪费。这个对象可能并没有被使用到，但也被创建了。

然后是普通的懒汉式，它的特点是，在需要用到的时候才创建这个对象。

private static Singleton s = null;

public static Singleton getInstance() {
	if(null == s) {
		s = new Singleton();
	}
	return s;
}

懒汉式解决了资源浪费的问题，但在多线程环境下，无法保证安全性，因为多个线程可能同时访问到判断对象是否为空的代码，这个时候还是会创建多个对象。但在单线程环境下，这样做是安全的。

我们为了解决懒汉式的多线程不安全问题，可以采取加锁的方式

private static Singleton s =  null;

public synchronized static Singleton getInstance() {
	if (null ==  s) {
		s = new Singleton();
	}
	return s;
}

这样，给方法加上锁，就可以保证这个方法同时只能被一个线程访问到，就保证了线程的安全性。但问题又来了，加锁是一个比较耗费资源的操作，这样每一次访问都要进行加锁，势必会影响效率。然后我们又有了双重检查锁的写法

private volatile static Singleton s = null;

public static Singleton getInstance() {
	if(null ==  s) {
		synchronized(Singleton.class) {
			if(null ==  s) {
				s = new Singleton();
			}
		}
	}
	return s;
}

这段代码有几个比较有意思的点。首先是变量加上了volatile。这个关键字是忽略编译器的优化，保证每一次都是重新读取这个变量的值。因为编译器很可能会对一段代码进行优化，比如把值放到寄存器里面。这样如果其他线程修改了这个值，又没有及时更新寄存器，那么就会造成错误。然后是方法头部，没有了synchronized关键字，这样就避免了每一次进入这个方法都要加锁。然后是方法体，可以看到先对对象做了一次判空操作，然后加锁，在加锁块的内部，又对对象进行了一次判空操作。这是为什么呢？因为多个线程很可能同时访问到最外层的判空，如果加锁块内部不再次进行判断的话，那么即使一个线程持有了锁，创建了对象，那当这个线程释放锁，另一个线程继续执行的时候，又会执行创建对象的操作，这样就不是线程安全的了。所以双重检查锁避免了这样的问题。

最后是利用内部类来进行实现

private static class Holder {
	private static Singleton s = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance(){
	return Holder.s;
}

这样写的好处是，它拥有了懒汉式的优点，在真正调用getInstance的时候才会加载静态内部类，而且加载时是线程安全的。

单例模式虽然简单，但如果深入研究，却也有这么多种不同的实现，嗯，好好学习。

相关demo可以参考我的gitee仓库
https://gitee.com/akitsuki-kouzou/DesignPatternDemo