java设计模式之单例模式

6. 单例模式

• 结构
  单例类Singleton，在单例类的内部创建它的唯一实例，并通过静态方法getInstance（）让客户端可以使用它的唯一实例；为了防止在外部对单例类实例化，将其的构造函数的可见性设置为private；在单例类的内部定义了一个Singleton类型的静态对象作为供外部共享访问的唯一实例。
• 适用环境
  系统只需要一个实例对象；客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了该访问点，不能通过其他途径访问该实例。
• 饿汉式单例实现
  当类被加载时，静态变量instance会被初始化，此时类的私有构造函数会被调用，单例类的唯一实例被创建。

public class EagerSingleton {
   private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();

   private EagerSingleton() {
   }

   public static EagerSingleton getInstance(){
       return  instance;
   }
}

• 懒汉式单例实现，这种技术又称为延迟加载（Lazy Load）技术
  与饿汉式单例类不同的是，懒汉式单例类在第一次被引用时将自己实例化，在懒汉式单例类被加载时不会将自己实例化。

public class LazySingleton {
   private static LazySingleton instance = null;
   private LazySingleton(){}
   synchronized public static LazySingleton getInstance(){
       if(null == instance){
           return new LazySingleton();
       }
       return instance;
   }
}

• 双重检查锁定
  懒汉模式在单线程环境下是可行的，但是如果放到多线程高并发环境就不可行了，故提出双重检查锁定。需要注意的是，如果使用双重检查锁定来实现懒汉式单例类，需要在成员变量instance之前增加volatile修饰符，被volatile修饰的成员变量可以确保多个线程都能够正常处理，且该代码只能在JDK1.5以上的版本才能正确运行。

public class LazySingletonDoubleCheckLock {

   private static LazySingletonDoubleCheckLock instance = null;
   private LazySingletonDoubleCheckLock(){}

   public static LazySingletonDoubleCheckLock getInstance(){
       //第一次非空检查
       if(null == instance){
           //锁定代码块
           synchronized (LazySingletonDoubleCheckLock.class){
               //第二次非空检查
               if(null == instance){
                   instance = new LazySingletonDoubleCheckLock();
               }
           }
       }
       return  instance;
   }
}

• 最后来个重量级单例模式实现方式，使用静态内部类实现单例模式IODH
  饿汉式单例类不能实现延迟加载，不管将来用不用始终占用内存；懒汉式单例类线程安全控制烦琐，而且性能受到影响。可见，无论是饿汉还是懒汉模式，都存在一些问题，为了克服这些问题，引出静态内部类，既可以实现延迟加载，又能保证线程安全性，线程安全由java虚拟机保证。

public class Singleton {
   private Singleton(){}

   private static class StaticInnerClass{
       private static final Singleton instance = new Singleton();
   }

   public static Singleton getInstance(){
       return StaticInnerClass.instance;
   }
}