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單例設計模式
設計模式分為三種類型，共 23 種
1）建立型模式：單例模式、抽象工廠模式、原型模式、建造者模式、工廠模式。
2） 結構型模式：介面卡模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀模式、享元模式、代理模式。
3）行為型模式：模版方法模式、命令模式、訪問者模式、迭代器模式、觀察者模式、中介者模式、備忘錄模式、直譯器模式（Interpreter 模式）、狀態模式、策略模式、職責鏈模式(責任鏈模式)。
1、單例設計模式介紹
所謂類的單例設計模式，就是採取一定的方法保證在整個的軟體系統中，對某個類只能存在一個物件例項， 並且該類只提供一個取得其物件例項的方法(靜態方法)。
2、單例設計模式八種方式
單例設計模式有八種方式
1) 餓漢式(靜態常量)
2) 餓漢式（靜態程式碼塊）
3) 懶漢式(執行緒不安全)
4) 懶漢式(執行緒安全，同步方法)
5) 懶漢式(執行緒安全，同步程式碼塊)
6) 雙重檢查
7) 靜態內部類
8) 列舉
2.1、餓漢式（靜態常量）
餓漢式（靜態常量）應用例項
步驟如下：
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構造器私有化 (防止 new )
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類的內部建立物件
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向外暴露一個靜態的公共方法。getInstance
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程式碼實現
public class SingletonTest1 { public static void main(String[] args) { Singleton instance1 = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance1 == instance2); System.out.println("instance1.hashCode = " + instance1.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode = " + instance2.hashCode()); } } class Singleton{ private Singleton() { } private final static Singleton instance = new Singleton(); public static Singleton getInstance(){ return instance; } }
優缺點說明：
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優點：這種寫法比較簡單，就是在類裝載的時候就完成例項化。避免了執行緒同步問題。
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缺點：在類裝載的時候就完成例項化，沒有達到 Lazy Loading 的效果。如果從始至終從未使用過這個例項，則會造成記憶體的浪費
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這種方式基於 classloder 機制避免了多執行緒的同步問題，不過，instance 在類裝載時就例項化，在單例模式中大多數都是呼叫 getInstance 方法， 但是導致類裝載的原因有很多種，因此不能確定有其他的方式（或者其他的靜態方法）導致類裝載，這時候初始化 instance 就沒有達到 lazy loading 的效果
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結論：這種單例模式可用，可能造成記憶體浪費
2.2、餓漢式（靜態程式碼塊）
class Singleton{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
static {
instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
優缺點說明：
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這種方式和上面的方式其實類似，只不過將類例項化的過程放在了靜態程式碼塊中，也是在類裝載的時候，就執行靜態程式碼塊中的程式碼，初始化類的例項。優缺點和上面是一樣的。
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結論：這種單例模式可用，但是可能造成記憶體浪費
2.3、懶漢式(執行緒不安全)
class Singleton{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if (instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
優缺點說明：
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起到了 Lazy Loading 的效果，但是隻能在單執行緒下使用。
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如果在多執行緒下，一個執行緒進入了 if (singleton == null)判斷語句塊，還未來得及往下執行，另一個執行緒也通過了這個判斷語句，這時便會產生多個例項。所以在多執行緒環境下不可使用這種方式
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結論：在實際開發中，不要使用這種方式.
2.4、懶漢式(執行緒安全，同步方法)
class Singleton{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
public static synchronized Singleton getInstance(){
if (instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
優缺點說明：
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解決了執行緒安全問題
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效率太低了，每個執行緒在想獲得類的例項時候，執行 getInstance()方法都要進行同步。而其實這個方法只執行一次例項化程式碼就夠了，後面的想獲得該類例項，直接 return 就行了。方法進行同步效率太低
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結論：在實際開發中，不推薦使用這種方式
2.5、懶漢式(執行緒安全，同步程式碼塊)
class Singleton{
private Singleton(){
}
private static Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if (instance == null){
synchronized (Singleton.class){
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
不推介使用
2.6、雙重檢查
class Singleton{
private static volatile Singleton instance;
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance(){
if (instance == null){
synchronized (Singleton.class){
if (instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
優缺點說明：
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Double-Check 概念是多執行緒開發中常使用到的，如程式碼中所示，我們進行了兩次 if (singleton == null)檢查，這樣就可以保證執行緒安全了。
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這樣，例項化程式碼只用執行一次，後面再次訪問時，判斷 if (singleton == null)，直接 return 例項化物件，也避免的反覆進行方法同步.
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執行緒安全；延遲載入；效率較高
4)結論:在實際開發中，推薦使用這種單例設計模式
2.7、靜態內部類
class Singleton{
private Singleton(){
}
private static class SingletonInstance{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
優缺點說明：
1)這種方式採用了類裝載的機制來保證初始化例項時只有一個執行緒。
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靜態內部類方式在 Singleton 類被裝載時並不會立即例項化，而是在需要例項化時，呼叫 getInstance 方法，才會裝載 SingletonInstance 類，從而完成 Singleton 的例項化。
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類的靜態屬性只會在第一次載入類的時候初始化，所以在這裡，JVM 幫助我們保證了執行緒的安全性，在類進行初始化時，別的執行緒是無法進入的。
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優點：避免了執行緒不安全，利用靜態內部類特點實現延遲載入，效率高
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結論：推薦使用.
2.8、列舉
enum Singleton{
INSTANCE;
}
優缺點說明：
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這藉助 JDK1.5 中新增的列舉來實現單例模式。不僅能避免多執行緒同步問題，而且還能防止反序列化重新建立新的物件。
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這種方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式
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結論：推薦使用
3、單例模式注意事項和細節說明
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單例模式保證了 系統記憶體中該類只存在一個物件，節省了系統資源，對於一些需要頻繁建立銷燬的物件，使用單例模式可以提高系統性能
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當想例項化一個單例類的時候，必須要記住使用相應的獲取物件的方法，而不是使用 new
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單例模式使用的場景：需要頻繁的進行建立和銷燬的物件、建立物件時耗時過多或耗費資源過多(即：重量級物件)，但又經常用到的物件、工具類物件、頻繁訪問資料庫或檔案的物件(比如資料來源、session 工廠等)