单例模式

1. 引言

单例模式是最常见，也是最常使用的设计模式之一。我们在使用单例模式的时候，应该确保单例的类只能有创建一个对象。

在开发过程中，很多时候一个类我们希望它只创建一个对象，比如：线程池、缓存、网络请求等。当这类对象有多个实例时，程序就可能会出现异常，比如得到的结果不一致等等。这种时候我们就会使用单例模式。

单例模式主要有两个优点：

提供了对唯一实例的受控访问。
节约系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象，单例模式可以提高系统的性能。

接下来将介绍几种常见的实现单例的方式。

2. 饿汉式（静态常量）【可以用】

优点：写法比较简单，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Lazy Loading(懒加载)的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

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

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

3. 懒汉式（线程不安全）【不建议用】

起到了Lazy Loading(懒加载)的效果，
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这种方式。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4. 懒汉式（线程安全，同步方法）【不建议用】

对getInstance()方法进行了线程同步。
缺点：效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。每次需要判断instance == null也同步了

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

5. 懒汉式同步代码快+双重检查【建议使用】

在singleton为null的时候，才需要加锁，因为防止多线程重复创建对象
当singleton不为null的时候，就不需要锁了，直接判断返回就可以了

优点：线程安全；延迟加载；效率较高。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}

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

6. 静态内部类【建议使用】

外部类加载时，并不会加载内部类，也就不会执行 new Singleton()，这属于懒加载。只有第一次调用 getInstance() 方法时才会加载 Singleton类。

public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

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