單例模式

Singleton Pattern

定義：Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.

(確保某一個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項)

Singleton類 稱為單例類，通過使用private的建構函式確保了在一個應用中只產生一個例項並且是

自行例項化的（在Singleton中自己使用new Singleton）。

通用的單例模式程式碼：（餓漢式）

public class Singleton{
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    //限制產生多個物件
    public Singleton(){}
    //獲得例項物件
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }        
    //類中其他的方法，儘量是static
   public static void dosomething(){
    }
}

應用：

1.優點：

　　（1）減少了記憶體開支，特別是一個物件需要頻繁地建立銷燬的時候，而且建立或者銷燬效能又無法優化。

　　（2）減少了系統的開銷，當一個物件產生需要較多的資源的時候，如讀取配置、產生其他依賴物件時候，可以

在啟動的時候直接產生一個單例物件，然後永駐駐留記憶體的方式來解決。

　　（3）可以避免多資源的多重佔用，例如一個寫檔案動作，只有一個例項的存在，避免堆同一個資原始檔的同事寫操作。

　　（4）可以設定全域性的訪問點，優化和共享資源訪問，例如可以設計一個單例類，負責所有資料表的對映處理。

缺點：

　　（1）一般沒有介面，擴充套件很難。

　　（2）對於測試是不利的，沒法使用mock的方式虛擬一個物件。

　　（3）與單一職責原則有衝突

場景:

　　（1）要求生成唯一序列號的環境。

　　（2）需要一個共享訪問點或者共享的資料，入一個web頁面上的計數器，可以不用每次重新整理都記錄到資料庫中。

　　（3）建立一個物件需要消耗的資源過多，如訪問IO和資料庫等資源。

　　（4）需要定義大量的靜態常量和靜態方法的環境

注意事項：

　　高併發情況下，執行緒同步問題：

　　執行緒不安全的單例：（懶漢式）

　　如果一個執行緒A執行到singleton = new Singleton()，沒有獲取到物件（初始化是需要時間的），

第二個執行緒B也執行，執行到（singleton == null）判斷，那麼執行緒B的判斷條件也為真，於是兩個

執行緒同時執行下去，那麼記憶體中就出現了兩個物件。

public class Singleton{
    private static final Singleton singleton = null;
    //限制產生多個物件
    public Singleton(){}
    //獲得例項物件
    public static Singleton getSingleton(){
        if(singleton == null){
             singleton = new Singleton();
         }  
        return singleton;
    }        
    //類中其他的方法，儘量是static
   public static void dosomething(){
    }
}

更詳細的介紹和寫法：

https://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html

類載入順序

類載入(classLoader)機制一般遵從下面的載入順序

如果類還沒有被載入：

• 先執行父類的靜態程式碼塊和靜態變數初始化，靜態程式碼塊和靜態變數的執行順序跟程式碼中出現的順序有關。
• 執行子類的靜態程式碼塊和靜態變數初始化。
• 執行父類的例項變數初始化
• 執行父類的建構函式
• 執行子類的例項變數初始化
• 執行子類的建構函式

父類static => 子類static => 父類建構函式 => 子類的例項初始化 => 子類的建構函式

同時，載入類的過程是執行緒私有的，別的執行緒無法進入。

如果類已經被載入：

靜態程式碼塊和靜態變數不在重複執行，再建立類物件時，只執行與例項相關的變數初始化和構造方法。

static關鍵字

一個類中如果有成員變數或者方法被static關鍵字修飾，那麼該成員變數或方法將獨立於該類的任何物件。

它不依賴類特定的例項，被類的所有例項共享，只要這個類被載入，該成員變數或方法就可以通過類名去進行訪問，

它的作用用一句話來描述就是，不用建立物件就可以呼叫方法或者變數，這簡直就是為單例模式的程式碼實現量身打造的。

下面將列舉幾種單例模式的實現方式，其關鍵方法都是用static修飾的，並且，為了避免單例的類被頻繁建立物件，

我們可以用private的建構函式來確保單例類無法被外部例項化。

雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）

public class Singleton {  
    private volatile static Singleton singleton;  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        synchronized (Singleton.class) {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new Singleton();  
        }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }  
}