Java单例模式以及线程安全性的保证

1.单例模式有什么用处？

有一些对象只能使用一个，例如：数据库连接、线程池（threadpool）、缓存（cache）、对话框、处理偏好（preferences）设置和这侧表（registry）的对象、日志对象、充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象，即用于管理共享的资源。这种对象只能有一个实例，制造多个会导致问题。

2.最经典的单例模式？

        /**
     * 1.利用一个私有静态变量来记录Singleton类的唯一实例；
     * 2.构造器声明为私有，只有Singleton类本身内部才可调用；
     * 3.声明共有静态的方法getInstance()来实例化对象，并返回这个对象的实例；
     * 4.说明：如果我们不需要这个实例，就不会调用getInstance()方法，那么这个实例就不会产生，
     *        称为“延迟实例化（lazy instantiaze）”。这种做法对资源敏感的对象特别重要。
     */
    public class Singleton {
    
        private static Singleton sInstance;
        
        private Singleton(){}
        
        public static Singleton getInstance(){
            if(sInstance == null){
                sInstance = new Singleton();
            }
            return sInstance;
        }
    }

3.单例模式定义--确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

（1）全局访问点即向外提供的获取唯一实例的唯一入口，是共有静态的，访问它对比访问一般的全局变量的优点在于：单例中的全局访问点可以做到“延迟实例化”。

（2）此时的单例可能遇到的麻烦--多线程

         正如下图中情况所示，当有多个线程同时访问该访问点时，以两个线程为例，就会出现可能实例化两个对象，这对于使用单例的地方可能引发灾难呀...

4.怎样改善多线程情况下的单例？

（1）不推荐的方法--synchronized

        同步getInstance()方法既简单又有效，但是可能造成程序执行效率下降100倍，如果getInstance()被调用的频繁，只能重新考虑其他方法了；

（2）什么都不做

        没错，什么都不做。如果应用程序可以接受getInstance()造成的额外负担，那就完全可以忘记这件事；

（3）使用“急切实例化（eagerly）”而非“延迟实例化”的做法

        a.如果应用程序总是需要创建使用单例实例；

        b.如果应用程序在创建运行时方面的负担不太重；

        此时可选择“急切实例化”：

        public class EagerlySingleton {        
            /**在静态初始化器中创建单例实例，保证了线程安全**/
            private static EagerlySingleton eSingletonInstance = new EagerlySingleton();
            
            private EagerlySingleton(){};
            
            public static EagerlySingleton getInstance(){
                return eSingletonInstance;
            }
        }

        这个做法，依赖JVM在加载这个类时就创建这个唯一的单例实例，保证了任何线程在访问这个静态变量之前，该实例已经创建。

（4）用“双重检查加锁(double checked locking)”，在getInstance()中减少使用同步

    /**    
     * 1.volatile确保实例化时，多个线程能正确的处理sInstance；
     * 2.判断sInstance == null后在使用synchronized，且synchronized后在判断一次sInstance == null
     * 3.双重检查加锁不适用于1.4以及更早的版本的Java。
     */
    public class DoubleCheckSingleton {
    
        private volatile static DoubleCheckSingleton sInstance;
        
        private DoubleCheckSingleton(){}
        
        public static DoubleCheckSingleton getInstance(){
            if(sInstance == null){
                synchronized (DoubleCheckSingleton.class) {
                    if(sInstance == null){
                        sInstance = new DoubleCheckSingleton();
                    }
                }
            }
            return sInstance;
        }
    }