Java中单例模式的有关实现

单例模式确保每个类只有一个实例，并且自行实例化向系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头

特点：

单例类只能有一个实例
单例类必须自己创建自己的唯一实例
单例类必须给其他对象提供这一实例

懒汉式，线程不安全

public class SingletonClass{
	private static SingletonClass instance = null;
	private SingletonClass(){}
	public static SingletonClass getInstance(){
		if(instance == null){
			instance = new SingletonClass();
		}
		return instance;
	}
}

使用了lazy loading，但是有致命缺点。当有多个线程调用getInstance()方法的时候，就会产生多个实例，也就是说，不能用于多线程。

懒汉单例模式，线程安全

为了解决上面的问题，把getInstance方法设为同步(synchronized)

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

虽然做到了线程安全，并且解决了多实例的问题，但是它并不高效。因为在任何时候只能有一个线程调用 getInstance() 方法。但是同步操作只需要在第一次调用时才被需要，即第一次创建单例实例对象时。这就引出了双重检验锁。

双重检验锁

双重检验锁模式（double checked locking pattern），是一种使用同步块加锁的方法。程序员称其为双重检查锁，因为会有两次检查 instance == null，一次是在同步块外，一次是在同步块内。为什么在同步块内还要再检验一次？因为可能会有多个线程一起进入同步块外的 if，如果在同步块内不进行二次检验的话就会生成多个实例了。

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();
				}
			}
		}
		result singleton;
	}
}

饿汉式

因为单例的实例被声明成 static 和 final 变量了，在第一次加载类到内存中时就会初始化，所以创建实例本身是线程安全的。

//饿汉单例模式
public class SingletonClass{
	private static final SingletonClass instance = new SingletonClass();
	private SingletonClass(){}
	public static SingletonClass getInstance(){
		return instance;
	}
}

缺点是它不是一种懒加载模式（lazy initialization），单例会在加载类后一开始就被初始化，即使客户端没有调用 getInstance()方法。饿汉式的创建方式在一些场景中将无法使用：譬如 Singleton 实例的创建是依赖参数或者配置文件的，在 getInstance() 之前必须调用某个方法设置参数给它，那样这种单例写法就无法使用了。

静态内部类

倾向于选择这个

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

这种写法仍然使用JVM本身机制保证了线程安全问题；由于 SingletonHolder 是私有的，除了 getInstance() 之外没有办法访问它，因此它是懒汉式的；同时读取实例的时候不会进行同步，没有性能缺陷；也不依赖 JDK 版本

枚举Enum

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public enum EasySingleton{
	INSTANCE;
}

我们可以通过EasySingleton.INSTANCE来访问实例，这比调用getInstance()方法简单多了。创建枚举默认就是线程安全的，所以不需要担心double checked locking，而且还能防止反序列化导致重新创建新的对象。

一般情况下直接使用饿汉式就好了，如果明确要求要懒加载（lazy initialization）会倾向于使用静态内部类，如果涉及到反序列化创建对象时会试着使用枚举的方式来实现单例。

参考

http://cantellow.iteye.com/blog/838473
http://wuchong.me/blog/2014/08/28/how-to-correctly-write-singleton-pattern/
http://www.cnblogs.com/lzq198754/p/5780314.html