设计模式-单例模式

1.UML类图

Singleton类，定义一个getInstance操作，允许客户端访问它的唯一实例。getInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例。

2.示例代码

(1)没有考虑多线程的单例模式

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

        return instance;
    }

}

在这里Singleton类封装了它的唯一实例，这样它可以严格地控制客户怎样访问它以及何时访问它。简单地说就是对唯一实例的受控访问。但这种实现方式，在高并发下会出现Singleton不是单例的情况，因为有可能当一个线程判断instance为null，因为另一个线程初始化Singleton的过程还没有结束，如此便会出现Singleton不是单例的情况。

(2)加锁确保多线程单例

public class LockSingleton {
    private static LockSingleton instance;
    private static Object locker = new Object();

    private LockSingleton() {
    }

    public static LockSingleton getInstance() {
        synchronized (locker) {
            if (instance == null) {
                instance = new LockSingleton();
            }

            return instance;
        }
    }

}

lock确保当一个线程位于代码的临界区时，另一个线程不进入临界区。如果其他线程试图进入锁定的代码，则它将一直等待，直到该对象被释放。不对instance加锁是因为instance实例有没有被创建过还不知道。但这种实现的性能不好，线程每次都会加锁。

(3)双重检测锁

public class DoubleLockSingleton {
    private static DoubleLockSingleton doubleLockSingleton;
    private static Object locker = new Object();

    private DoubleLockSingleton() {
    }

    public static DoubleLockSingleton getInstance() {
        if (doubleLockSingleton == null) {
            synchronized (locker) {
                if (doubleLockSingleton == null) {
                    doubleLockSingleton = new DoubleLockSingleton();
                }
            }
        }

        return doubleLockSingleton;
    }

}

这种方法知识在实例未被创建时再加锁处理，效率要比单个锁高。

(4)静态初始化

public class StaticSingleton {
    private StaticSingleton() {
    }

    // 静态内部类
    private static class StaticSingletonHolder {
        private static StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
    }

    public static StaticSingleton getInstance() {
        return StaticSingletonHolder.instance;
    }

}

这种静态初始化的方式是在自己被加载时就将自己实例化，所以被形象地称之为饿汉式单例类，上面三种是要在第一次被引用时，才将自己实例化，所以被称为懒汉式单例类。

3.特点

保证类一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的方法就是，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可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。