1、基本介绍
- 采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类智能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。
- 比如Hibernate的SessionFactor，他充当数据存储源的代理，并负责创建Session对象。SessionFactor并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个SessionFactor就够，这时就会使用到单例模式。
2、单例模式的八种方式
- 饿汉式(静态常量)
- 饿汉式(静态代码块)
- 懒汉式(线程不安全)
- 懒汉式(线程安全，同步方法)
- 懒汉式(线程安全，同步代码块)
- 双重检查
- 静态内部类
- 枚举
2.1饿汉式(静态常量)
优点：写法简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到懒加载的效果。如果从始至终都没使用过这个实例，则会造成内存的浪费。
这种基于ClassLoader机制避免了多线程的同步问题，不过，instance在类装载时就实例化，在单例模式中大多都是调用getInstance方法，但是导致类装载的原因有很多种，因此不能确定有其他的方式(或其它的静态方法)导致类装载，这时候初始化instance就没有达到懒加载的效果
结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费
package com.weirdo.principle.singleton.type1; public class SingletonTest01 { public static void main(String[] args) { //测试 Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } //饿汉式(静态变量) class Singleton { //1.构造器私有化，外部能new private Singleton() { } //2.本类内部创建对象实例 private final static Singleton instance = new Singleton(); //3.提供一个公有的静态方法，返回实例对象 public static Singleton getInstance() { return instance; } } 2.2饿汉式(静态代码块)
这种方式和2.1的方式类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和2.1是一样的。
结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费
package com.weirdo.principle.singleton.type2; public class SingletonTest02 { public static void main(String[] args) { Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } //饿汉式(静态变量) class Singleton { //1.构造器私有化，外部能new private Singleton() { } //2.本类内部创建对象实例 private static Singleton instance; static { // 在静态代码块中，创建单例对象 instance = new Singleton(); } //3. 提供一个公有的静态方法，返回实例对象 public static Singleton getInstance() { return instance; } } 2.3懒汉式(线程不安全)
起到了懒加载的效果，但是只能在单线程下使用。
如果在多线程下，一个线程进入了if(singleton==null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用使用这种方式。
结论：在实际开发中，不要使用这种方式
package com.weirdo.principle.singleton.type3; public class SingletonTest03 { public static void main(String[] args) { System.out.println("懒汉式1=============>线程不安全"); Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} //提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建instance //即懒汉式 public static Singleton getInstance() { if(instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 2.4懒汉式(线程安全，同步方法)
解决了线程安全问题，但是效率太低。每个线程在想获得类的实例的时候，执行getInstance方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类的实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低。
结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式
package com.weirdo.principle.singleton.type4; public class SingletonTest04 { public static void main(String[] args) { System.out.println("懒汉式2=============>线程安全"); Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } // 懒汉式(线程安全，同步方法) class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} //提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码synchronized，解决线程安全问题 //即懒汉式 public static synchronized Singleton getInstance() { if(instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } 2.5懒汉式(线程安全，同步代码块)
跟2.4类似，不推荐使用
package com.weirdo.principle.singleton.type4; public class SingletonTest05 { public static void main(String[] args) { System.out.println("懒汉式2=============>线程安全,同步代码块"); Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } // 懒汉式(线程安全，同步方法) class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} //提供一个静态的公有方法，解决线程安全问题 //即懒汉式 public static synchronized Singleton getInstance() { if(instance == null) { //同步代码块 synchronized (Singleton.class){ instance = new Singleton(); } } return instance; } } 2.6双重检查
Double-Check概念是多线程开发中常使用到的，进行了两次if(singleton==null)，这样就可以保证线程安全了。
实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if(singleton==null)，直接return实例化对象，也避免了反复进行方法同步。
线程安全、延迟加载、效率高。
结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式
package com.weirdo.principle.singleton.type6; public class SingletonTest06 { public static void main(String[] args) { System.out.println("双重检查"); Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } // 懒汉式(线程安全，同步方法) class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} //提供一个静态的公有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题，同事解决懒加载问题 //同时保证了效率，推荐使用 public static synchronized Singleton getInstance() { if(instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if(instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } 2.7静态内部类
这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
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，才回装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高。
结论：推荐使用
package com.weirdo.principle.singleton.type7; public class SingletonTest07 { public static void main(String[] args) { System.out.println("使用静态内部类完成单例模式"); Singleton instance = Singleton.getInstance(); Singleton instance2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(instance == instance2); // true System.out.println("instance.hashCode=" + instance.hashCode()); System.out.println("instance2.hashCode=" + instance2.hashCode()); } } // 静态内部类完成，推荐使用 class Singleton { private static volatile Singleton instance; //构造器私有化 private Singleton() {} //写一个静态内部类，该类中有个静态数据 Singleton private static class SingletonInstance { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } //提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE public static synchronized Singleton getInstance() { return SingletonInstance.INSTANCE; } } 2.8枚举
借助了JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。
结论：推荐使用
package com.weirdo.principle.singleton.type8; public class SingletonTest08 { public static void main(String[] args) { Singleton instance = Singleton.INSTANCE; Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE; System.out.println(instance == instance2); System.out.println(instance.hashCode()); System.out.println(instance2.hashCode()); instance.sayOK(); } } //使用枚举实现单例 enum Singleton { INSTANCE; //属性 public void sayOK() { System.out.println("ok~"); } } 3、单例模式在JDK应用的源码分析
java.lang.Runtime就是经典的单例模式(饿汉式)
4、单例模式注意事项和细节说明
- 单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能。
- 当想实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是new
- 单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁对象、创建对象时耗过多或耗费资源过多(即：重量级对象)，但有经常用到的对象、工具类对象、频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)
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