介绍

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只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 SesionFactory，它充当数据存储源的代理，并负责创建 Sesion 对象。SesionFactory 并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个 SesionFactory 就够，这是就会使用到单例模式。

单例模式有七种实现方式:
饿汉式
懒汉式
双重检查
静态内部类
枚举

实现

1 饿汉式

步骤:
1) 构造器私有化 (防止 new )
2) 类的内部创建对象
3) 向外暴露一个静态的公共方法。getInstance()

public class Singleton {
    private final static Singleton instance = new Singleton();
    //私有化构造器
    private Singleton(){}
    //共有静态方法，对外暴露获取单例对象
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

可以看到饿汉式是在声明静态对象时就已经初始化了，如果没有使用单例对象的情况下，就会造成不必要的内存开销。

2 懒汉式

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

与饿汉式不同的地方不仅仅是单例对象初始化的时机，会发现getInstance()方法前添加了synchronized关键字，也就是getInstance()是一个同步方法，以此来保证多线程情况下单例对象的唯一。
相对的，每次调用getInstance()都会进行同步，就会消耗不必要的资源，也是懒汉式存在的最大问题，所以不推荐使用这种实现方式。

3 Double Check Lock（DCL）

DCL方式实现单力模式的优点在于既能在需要时才初始化对象，又能保证线程安全，而且在对象初始化之后调用getInstance()不进行同步

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

可以看到getInstance()方法中对instance进行了两次判空，第一次判断是为了判断不必要的同步，第二次判断是为了在null的情况下穿件实例；同时instance对象前面还添加了volatile关键字，如果不使用volatile关键字的话无法保证instance的原子性，这里涉及到instance = new Singleton();语句不是一个原子操作。
这句代码最终会被编译成多条汇编指令，大致做了3件事：
由于Java编译器允许处理器乱序执行，以及JDK1.5之前JMM（Java Memory Model，即java内存模型）中得Cache、寄存器到主内存回写顺序的规定，第二和第三的顺序是无法保证。也就是说执行顺序可能是1-2-3或者是1-3-2。如果是后者，并在3执行完成、2为执行前，备切换到线程B，这时候instance已经在线程A中执行过了3，instance已经是非空了，所以线程B直接取走instance使用时会出错，导致DCL模式失效，而且这种情况难以重现的错误很可能会隐藏很久。
在JDK1.5之后，调整了JVM，具体化了volatile关键字。所以在JDK1，5之后的版本在instance前添加volatile关键字保证每次都是从主内存中读取就可以使用DCL模式来完成代理模式了。当然，volatile或多或少会影响到性能，考虑到正确性这点性能的牺牲还是值得的。
DCL模式能够在绝大多数场景下保证单例对象的唯一性，资源利用率高，只有第一次加载时反应稍慢，一般能够满足需求，所以推荐使用这种实现方式。

4 静态内部类

在某些情况下DCL模式会出现时效的问题，于是便有了静态内部类的实现方式

public class Singleton {
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.instance;
    }
    /**静态内部类*/
    private static class SingletonHolder{
        public static final Singleton instance = new Singleton();
    }
}

当第一次加载Singleton类时并不会初始化instance，只有在第一次调用getInstance()方法是回初始化。第一次调用getInstance()方法导致虚拟机加载SingletonHolder类，这种方式嫩确保线程安全，也能确保单例对象的唯一性，同时也延迟了单例对象的实例化，所以推荐使用这种实现方式。

5 枚举单例

public enmu SingletonEnum {
    INSTANCE;
}

这借助 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。这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式，推荐使用

JDK中单例模式的使用案例

Runtime饿汉式

总结

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，而不是使用 new
单例模式使用的场景：需要频繁的进行创建和销毁的对象、创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级
对象)，但又经常用到的对象、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)

01 单例模式

介绍