单例模式

#单例模式
什么是单例模式？

自己定义类在默认情况下，都是可以让外界的代码随意创建多个实例。但需要这样一种应用场景：我们不希望外界随意创建多个实例，只希望在整个程序运行期间，只存在一个实例被外界调用。

单例模式的应用场景

• 配置管理组件：在读取大量配置信息之后，用单例模式的方式就将配置信息仅仅保存在一个实例的实例变量中，这样可以避免对于静态不变的配置信息，反复多次的读取。

• JDBC辅助组件:全局只有一个实例，实例中持有一个内部的简单数据源。使用单例模式，就能保证只有一个实例数据源，不会重复创建多次数据源（数据库连接池）。

实现单例模式要点

1. 不想让外界可以随意创建实例，那么类的构造方法就必须是私有的。
2. 构造方法私有化，外界代码要想获取类的实例，不能够随意地去创建那么就只能通过调用类的静态方法，去获取类的实例。
3. 所以类必须创建一个获取实例功能的getInstance()静态方法，且必须保证类的实例仅创建一次并返回唯一实例。

代码实现

    public class Singleton {
	// 必须有一个私有静态变量，来引用自己即将被创建出来的单例
	private static Singleton instance = null;
	
	/**
	 * 其次，必须对自己的构造方法使用private进行私有化
	 * 这样，才能保证，外界的代码不能随意的创建类的实例
	 */
	private Singleton() {
		
	}
	
	/**
	 * 最后，需要有一个共有的，静态方法
	 * 这个方法，负责创建唯一的实例，并且返回这个唯一的实例
	 * 
	 * 必须考虑到可能会出现的多线程并发访问安全的问题
	 * 就是说，可能会有多个线程同时过来获取单例，那么可能会导致创建多次单例
	 * 所以，这个方法，通常需要进行多线程并发访问安全的控制
	 * 首先，就是，说到多线程并发访问安全的控制，大家觉得最简单的就是在方法上加入synchronized关键词
	 * public static synchronized Singleton getInstance()方法
	 * 但是这样做有一个很大的问题
	 * 在第一次调用的时候，的确是可以做到避免多个线程并发访问创建多个实例的问题
	 * 但是在第一次创建完实例以后，就会出现以后的多个线程并发访问这个方法的时候，就会在方法级别进行同步
	 * 导致并发性能大幅度降低
	 */
	public static Singleton getInstance() {
		// 两步检查机制
		// 首先第一步，多个线程过来的时候，判断instance是否为null
		// 如果为null再往下走
		if(instance == null) {
			// 在这里，进行多个线程的同步
			// 同一时间，只能有一个线程获取到Singleton Class对象的锁
			// 进入后续的代码
			// 其他线程，都是只能够在原地等待，获取锁
			synchronized(Singleton.class) {
				// 只有第一个获取到锁的线程，进入到这里，会发现是instance是null
				// 然后才会去创建这个单例
				// 此后，线程，哪怕是走到了这一步，也会发现instance已经不是null了
				// 就不会反复创建一个单例
				if(instance == null) {
					instance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}

这里解释一下：用public static synchronized Singleton getInstance()方法，在高并发情况下，大量线程会被阻塞，导致性能大幅度下降。
采用两步检查机制：两个线程进入第一个if，一号线程获得锁后继续执行创建实例操作，二号线程阻塞。等到二号线程获得锁后因为一号线程已经创建了实例所以instance！=null，直接return instance。此后的线程也会发现instance已经不是null了。