為什麼要有單例模式

實際程式設計應用場景中，有一些物件其實我們只需要一個，比如執行緒池物件、快取、系統全域性配置物件等。這樣可以就保證一個在全域性使用的類不被頻繁地建立與銷燬，節省系統資源。

實現單例模式的幾個要點

1. 首先要確保全域性只有一個類的例項。
   要保證這一點，至少類的構造器要私有化。
2. 單例的類只能自己建立自己的例項。
   因為，構造器私有了，但是還要有一個例項，只能自己建立咯！
3. 單例類必須能夠提供自己的唯一例項給其他類
   就是要有一個公共的方法能返回該單例類的唯一例項。

優點：

• 1、在記憶體裡只有一個例項，減少了記憶體的開銷，尤其是頻繁的建立和銷燬例項（比如管理學院首頁頁面快取）。
• 2、避免對資源的多重佔用（比如寫檔案操作）。

缺點：沒有介面，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來例項化。

使用場景：

• 1、要求生產唯一序列號。
• 2、WEB 中的計數器，不用每次重新整理都在資料庫里加一次，用單例先快取起來。
• 3、建立的一個物件需要消耗的資源過多，比如 I/O 與資料庫的連線等。

1、餓漢式—靜態常量方式（執行緒安全）

public class Singleton {  
    private static Singleton instance = new Singleton();  
    private Singleton (){}  
    public static Singleton getInstance() {  
    return instance;  
    }  
}
 

類載入時就初始化例項，避免了多執行緒同步問題。天然執行緒安全。

2、懶漢式（執行緒不安全）

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}
 

這是最基本的實現方式，第一次呼叫才初始化，實現了懶載入的特性。多執行緒場景下禁止使用，因為可能會產生多個物件，不再是單例。

3、懶漢式（執行緒安全，方法上加同步鎖）

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

和上面 懶漢式（執行緒不安全）實現上唯一不同是：獲取例項的getInstance()方法上加了同步鎖。保證了多執行緒場景下的單例。但是效率會有所折損，不過還好。

4、雙重校驗鎖（執行緒安全，效率高）

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;
	}
}

此種實現中不用每次需要獲得鎖，減少了獲取鎖和等待的事件。
注意volatile關鍵字的使用，保證了各執行緒對singleton靜態例項域修改的可見性。