单例模式
最近在看《剑指offer》，根据《剑指offer》的讲解，结合《effectiveJava》简单学习了一下单例模式。第一篇文章，算是一个学习笔记，以后回来翻阅。
Singleton指仅仅被实例化一次的类。Singleton通常被用来代表那些本质上唯一的系统组件，比如窗口管理器或者文件系统。
一、懒汉式
在第一次调用时实例化自己
1、由于要求只能生成一个实例，则必须把构造函数设为私有函数，以禁止他人创建实例。
2、则需要定义一个静态的实例，在需要的时候进行创建。
public class Singleton {
private Singleton(){};
private static Singleton instance=null;
//静态工厂方法
public static Singleton getInstance() {
if (instance==null)
instance=new Singleton();
return instance;
}
}
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。
如果两个线程同时运行到判断"instance==null"的if语句，并且instance的确没有创建时，那么两个线程都会创建一个实例，则该类就不能满足单例模式的要求。
二、保证线程安全，但效率不高
为了保证在多线程环境下，我们依然只能得到类型的一个实例，需要加上一个同步锁，将上面程序稍作修改得到：
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance=null;
public static Singleton getInstance(){
synchronized(Singleton.class) {
if(instance ==null) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
同样假设有两个线程同时想创建一个实例。由于在一个时刻只有一个线程能得到同步锁，当第一个线程加上锁时，第二个线程只能等待。当第一个线程发现实例还没有创建时，它创建出一个实例。接下来第一个线程释放同步锁，此时发现第二个线程可以加上同步锁，并运行接下来的代码。由于此时实例已经被第一个线程创建出来，第二个线程就不会重复创建实例了，这样就保证了我们再多线程环境中也只能得到一个实例。
但是，我们每次通过属性getInstance得到Singleton 实例时，都会试图加上一个同步锁，加锁是非常耗时的工作，没必要时应当尽量避免。
三、双重检查锁定
我们只需要在实例还没有创建之前需要加锁操作，以保证只有一个线程创建出实例。而当实例已经创建之后，我们已经不需要再做加锁操作。
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance=null;
public static Singleton getInstance() {
if (instance==null){
synchronized(Singleton.class){
if(instance==null){
instance=new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
以上算法中，只有当instance为null，没有创建时，需要加锁操作。当instance已经创建出来之后，则无需加锁。通过加锁机制来确保多线程环境下只创建一个实例，并且用两个if判断来提高效率。是一种可行的方法。
四、静态内部类
//静态内部类
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton instance=new Singleton();
}
public static final Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
1、使用静态内部类既实现了线程安全
由于 SingletonHolder是私有的，除了 getInstance() 之外没有办法访问它，因此它只有在getInstance()被调用时才会真正创建；
2、避免了同步带来的性能影响。
读取实例的时候不会进行同步。
五、饿汉式单例
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，天生是线程安全的。不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成。
//饿汉式
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static final Singleton instance=new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
六、包含单个元素的枚举类型实现单例（最佳方法）
从Java1.5发行版本起，实现Singleton还可以使用只包含一个元素的枚举类型：
enum Singleton{
instance;
}
优点：更加简洁，无偿提供了序列化机制，绝对防止多次实例化，即使是在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。