Java 单例模式

概念：
　　java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
　　单例模式有一下特点：
　　1、单例类只能有一个实例。
　　2、单例类必须自己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。

1、需要注意的点

其中需要注意的点主要有三点
(1) 私有化构造函数
(2) 定义静态的Singleton instance对象和getInstance()方法
(3) getInstance()方法中需要使用同步锁synchronized (Singleton.class)防止多线程同时进入造成instance被多次实例化
可以看到上面在synchronized (Singleton.class)外又添加了一层if，这是为了在instance已经实例化后下次进入不必执行synchronized (Singleton.class)获取对象锁，从而提高性能。

Ps: 也有实现使用的是private static Object    obj      = new Object();加上synchronized(obj)，实际没有必要多创建一个对象。synchronized(X.class) is used to make sure that there is exactly one Thread in the block.

2、单例的作用
单例主要有两个作用
(1) 保持程序运行过程中该类始终只存在一个示例
(2) 对于new性能消耗较大的类，只实例化一次可以提高性能

       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，那基本上会使所有的Java单例实现失效。

    但是以上实现没有考虑线程安全问题。所谓线程安全是指：如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。显然以上实现并不满足线程安全的要求，在并发环境下很可能出现多个Singleton实例。

a.饿汉式单例类

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化 
public class Singleton1 {
    //私有的默认构造子
    private Singleton1() {}
    //已经自行实例化 
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();
    //静态工厂方法 
    public static Singleton1 getInstance() {
        return single;
    }
}

b.懒汉式单例类

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化 
public class Singleton2 {
    //私有的默认构造子
    private Singleton2() {}
    //注意，这里没有final    
    private static Singleton2 single=null;
    //静态工厂方法 
    public synchronized  static Singleton2 getInstance() {
         if (single == null) {  
             single = new Singleton2();
         }  
        return single;
    }
}

c. 登记式单例类

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
//登记式单例类.
//类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。
public class Singleton3 {
    private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
    static{
        Singleton3 single = new Singleton3();
        map.put(single.getClass().getName(), single);
    }
    //保护的默认构造子
    protected Singleton3(){}
    //静态工厂方法,返还此类惟一的实例
    public static Singleton3 getInstance(String name) {
        if(name == null) {
            name = Singleton3.class.getName();
            System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
        }
        if(map.get(name) == null) {
            try {
                map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return map.get(name);
    }
    //一个示意性的商业方法
    public String about() {    
        return "Hello, I am RegSingleton.";    
    }    
    public static void main(String[] args) {
        Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
        System.out.println(single3.about());
    }
}