引言

单例模式（Singleton Pattern）是属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

应用场景

• 要求生产唯一序列号。
• WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
• 创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
• 为了保证资源不被浪费，所以使用单例创建一次对象，然后后面就可以不用创建对象了。

优缺点

• 优点：在内存中只有一个对象，节省内存空间。避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能。避免对共享资源的多重占用。可以全局访问。
• 缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

Java 代码

饿汉

在虚拟机加载该类时就直接完成变量的初始化，没有线程安全问题，但是没有懒加载。

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

懒汉

懒加载，线程不安全，可能多线程同时调用getInstance方法导致一个线程维护一个Singleton实例

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

线程安全

synchronized 在JDK1.6之前是重量级锁，涉及到系统调用，所以性能较差，但是在JDK1.6之后有优化（CAS + AQS），所以性能会好点。

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

静态内部

通过静态内部类持有一个实例，实现线程安全和饿汉原理一样，不过因为静态内部类使用到才加载，所以起到了延迟加载的作用。

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    private static Singleton instance;

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

枚举

线程安全速度快，但是可读性较差。

public enum Singleton {  
     INSTANCE;  
     public void otherMethod() {  }  
 }

双重检查

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    private volatile static Singleton instance;

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