单例模式以及七种实现方式

1.定义

• 一个类只有一个实例，并且只有一个全局获取入口。

2.适用场景

• 某个实例对象频繁被访问。
• 某个实例占用的资源较多。

3.实现方式

3.1 懒汉模式(线程不安全)

这样可能会出现线程不同的方法，所以必须对getSingleton方法进行同步。

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;//私有静态变量
    private Singleton(){};//私有构造方法
    //全局静态访问入口
    public static Singleton getSingleton(){
        if(singleton==null){
            singleton=new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

3.2 懒汉模式(线程安全)

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;//私有静态变量
    private Singleton(){};//私有构造方法
    //全局静态访问入口
    public static synchronized Singleton getSingleton(){
        if(singleton==null){
            singleton=new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

这样子线程就安全了，但是消耗了不必要的同步资源，不推荐这样使用。

3.3 饿汉模式(线程安全)

public class Singleton {
    private static Singleton singleton=new Singleton();//私有静态变量
    private Singleton(){};//私有构造方法
    //全局访问入口
    public Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
}

避免线程安全问题，在声明私有静态变量时，就已经实例化了类，不用考虑线程同步问题。

3.4 DCL模式(Double CheckLock)

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;//私有静态内部变量
    private Singleton(){};//私有构造方法
    //全局访问入口
    public static synchronized Singleton getSingleton(){
        if(singleton==null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(singleton==null){
                    singleton=new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

通过两个判断，第一层是避免不必要的同步，第二层判断是否为null。
可能会出现DCL模式失效的情况。
DCL模式失效：
singleton=new Singleton();这句话执行的时候，会进行下列三个过程：

1. 分配内存。
2. 初始化构造函数和成员变量。
3. 将对象指向分配的空间。

由于JMM(Java Memory Model)的规定，可能会出现1-2-3和1-3-2两种情况。
所以，就会出现线程A进行到1-3时，就被线程B取走，然后就出现了错误。这个时候DCL模式就失效了。
Sun官方注意到了这种问题，于是就在JDK1.5之后，具体化了volatile关键字，这时候只用调整一行代码即可。

private volatile static Singleton singleton;

3.5 静态内部类模式

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        return SingletonHolder.singleton;
    }
    private static class SingletonHolder{
        private final static Singleton singleton=new Singleton();
    }
}

第一次加载Singleton类不会加载SingletonHolder类，但是调用getSingleton时，才会加载SingletonHolder，才会初始化singleton。即确保了线程安全，又保证了单例对象的唯一性，延迟了单例的实例化。这是最推荐的方式。

3.6 枚举模式

public enum Singleton{
    singleton;
    public void hello(){
        System.out.print("hello");
    }
}

这样很简单，线程时安全的，并且避免了序列化和反射攻击。
除了枚举模式，其他模式在实现了Serializable接口后，反序列化时单例会被破坏。所以要重写readResolve()方法。

private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
        return INSTANCE;
    }

3.7 使用容器实现单例模式

public class SingletonManger{
    private static Map objectMap=new HashMap();
    private SingletonManger(){}
    public static void registerService(String key,Object singleton){
        if(!objectMap.containsKey(key)){
            objectMap.put(key,singleton);
        }
    }
    public static Object getObjectService(String key){
        return objectMap.get(key);
    }
}

这样可以将多个单例对象注入到HashMap中，进行统一管理，更加方便快捷。