设计模式_单例模式

定义

单例模式是比较常见的一种设计模式，目的是保证一个类只能有一个实例，而且自行实例化（不对外开放new ）并向整个系统提供这个实例，避免频繁创建对象，节约内存。

典型应用场景

• 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制。
• 应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
• 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步

  饿汉式和懒汉式，

  饿汉式：提前创建对象。在类加载时就完成了初始化，所以类加载比较慢，但获取对象的速度快。
  
  懒汉式：延迟创建对象。在类加载时不初始化，等到第一次被使用时才初始化。

饿汉式

在类加载的时候就完成了实例化，避免了多线程的同步问题。缺点就是浪费内存。

public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();
    
    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

}

懒汉式

双重检查

这种写法用了两个if判断，也就是Double-Check，并且同步的不是方法，而是代码块，效率较高

public 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;
    }

}

为什么要做两次判断呢？这是为了线程安全考虑，还是那个场景，对象还没实例化，两个线程A和B同时访问静态方法并同时运行到第一个if判断语句，这时线程A先进入同步代码块中实例化对象，结束之后线程B也进入同步代码块，如果没有第二个if判断语句，那么线程B也同样会执行实例化对象的操作了。

静态内部类

静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成对象的实例化。

同时，因为类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，也就保证了SingletonInstance中的对象只会被实例化一次，并且这个过程也是线程安全的。

public class Singleton {

    private Singleton() {}

    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }

}

枚举方式

public enum Singleton {

    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        System.out.println("doSomething");
    }

}

调用：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        Singleton.INSTANCE.doSomething();
    }

}