设计模式：单例模式

单例模式

参考：百度百科

      单例模式是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例

     对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统；一个系统只能有一个计时工具或ID(序号)生成器。如在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？定义一个全局变量可以确保对象随时都可以被访问，但不能防止我们实例化多个对象。一个更好的解决办法是让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被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。这就是单例模式的模式动机<sup>。

      显然单例模式的要点有三个；一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个例。</sup> 从具体实现角度来说，就是以下三点：一是单例模式的类只提供私有的构造函数，二是类定义中含有一个该类的静态私有对象，三是该类提供了一个静态的公有的函数用于创建或获取它本身的静态私有对象。

一般Singleton模式通常有三种形式:

第一种形式:懒汉式，也是常用的形式。

public class Singleton{
    private static Singleton instance=null;//私有的实例，不能在类外部使用，所以提供了getInstance方法
    public static　synchronized　Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
               instance=new Singleton();
        }
        return instance;
    }
    private Singleton(){//私有的构造方法不能在类外部使用，只能在类内部new
    }
}

第二种形式:饿汉式

public class Singleton{
    //在自己内部定义自己的一个实例，只供内部调用
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){
        //do something
    }
    //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 Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

第三种形式: 双重锁的形式。

public class Singleton{
    private static volatile Singleton instance=null;
    private Singleton(){
        //do something
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
     }
}

第四种：使用ReentrantLock进行同步

public class Singleton{
    
    private static Singleton instance;
    private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            lock.lock();
            if(instance == null){
                instance = new Singleton();
            }
            lock.lock();
        }
        return instance;
    }
}