23天读懂23种设计模式：单例模式（创建型）
winter
单例模式（Singleton Pattern）：一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
工厂方法模式（Factory Pattern）：在工厂方法模式中，工厂类成为了抽象类，实际的创建工作将由其具体子类来完成。
抽象工厂模式（Abstract Factory）：抽象工厂可以向客户提供一个接口，创建多个产品族中的产品对象，强调的是“对象系列”的变化。
建造者模式（Builder Pattern）：把构造对象实例的逻辑移到了类的内部，在类的外部定义了该类的构造逻辑，强调的是产品的构造过程。
原型模式（Prototype Pattern）：原型模式和工厂模式一样，同样对客户隐藏了对象创建工作具体的实现细节，通过复制一个现有的对象生成新对象。
普通模式的特点是：不允许外部直接创建，且对象是全局共享。
下面 例子1 是普通实现方法的单例模式，也是我们最常用的：
/*** 普通写法*/public class SingletonCase1 {private static SingletonCase1 singleton = null;public SingletonCase1() {}/*** 并发下会产生多个实例*/public static SingletonCase1 getInstance(){if (singleton == null){singleton = new SingletonCase1();}return singleton;}}
代码分析：
因此虽然在默认的构造函数上添加了私有属性private，也确实满足了懒加载，但是如果有多个访问者同时去获取对象实例，你可以想象很多人在抢厕所，就会造成多个同样的实例并存，所以是非线程安全的。
饿汉式单例模式的特点是：类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到，也会实例化，因此，它也是线程安全的单例模式。
下面 例子2 是饿汉模式：
/*** 饿汉式* 饿汉式的特点是：类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到，也会实例化，因此，也是线程安全的单例模式。*/public class SingletonCase3 {/**类在加载的时候直接进行初始化*/private static SingletonCase3 singleton = new SingletonCase3();public SingletonCase3() {}/*** 对外暴露唯一接口* 提供单例对象*/public static SingletonCase3 getInstance(){return singleton;}}
懒汉式单例模式的特点：对比普通模式，给方法加了排它锁，这是线程安全的写法；对比饿汉模式，全局对象只会在用到时才会进行初始化。
下面 例子3 是懒汉模式：
/*** 懒汉式，对比SingletonCase1，给方法加了排它锁，这是线程安全的写法。* 用到这个实例时才去调用方法实例化。但是，我们把整个方法都同步了，效率很低下，我们可以继续优化，只在创建实例的地方加上同步*/public class SingletonCase2 {private static SingletonCase2 singleton = null;public SingletonCase2() {}/*** 整个方法锁住了，效率较低* @return*/public synchronized static SingletonCase2 getInstance(){if (singleton == null){singleton = new SingletonCase2();}return singleton;}}
双重校验模式的特点：考虑到多线程下的并发操作，全局对象使用了 修饰，同时在对象初始化时进行加锁防止对象被其他线程重复创建。
此处可以参考《Java并发编程实战》的 。
下面 例子4 是双重校验模式：
/*** 双重非空判断，new对象前加一次锁。* volatile关键字，考虑的是，new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤，具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书（考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的），而volatile关键字可以防止指令重排。*/public class SingletonCase4 {/**volatile防止指令重排*/private static volatile SingletonCase4 singleton;public SingletonCase4() {}/*** 只是在实例为空时才进行同步创建* 为什么做了2次判断？* A线程和B线程同时进入同步方法 getInstance* 然后都在1位置处判断了实例为null* 然后都进入了同步块2中* 然后A线程优先进入了同步代码块2中（B线程也进入了），然后创建了实例* 此时，如果没有3处的判断，那么A线程创建实例同时，B线程也会创建一个实例* 所以，还需要做2次判断* */public static SingletonCase4 getInstance(){if (singleton == null){synchronized (SingletonCase4.class){if (singleton == null){singleton = new SingletonCase4();}}}return singleton;}}
内部类模式的特点是：由于静态内部类跟外部类是平级的，所以外部类加载的时候不会影响内部类，因此实现了懒加载。
下面 例子5 是内部类模式：
/*** 内部类* 优点：由于静态内部类跟外部类是平级的，所以外部类加载的时候不会影响内部类，因此实现了lazy loading, 同时也是利用静态变量的方式，* 使得INSTANCE只会在SingletonHolder加载的时候初始化一次，从而保证不会有多线程初始化的情况，因此也是线程安全的。*/public class SingletonCase5 {//静态内部类,懒加载：在被用到时才加载（根据内部类不会在其外部类被加载的同时被加载的事实）private static class SingletonCase5Holder{private static final SingletonCase5 singleton = new SingletonCase5();}public SingletonCase5() {}public static SingletonCase5 getInstance(){return SingletonCase5Holder.singleton;}}
枚举类模式的特点是：创建一个枚举类，封装一个对象,通过枚举类的私有构造器，强化了单例模式，且实现了懒加载，当唯一全局入口被调用才会初始化对象。
此处可以参考《Effective Java》的 以及 。
/*** 枚举类* 本质就是：创建一个枚举类，封装一个对象,枚举类私有构造器中初始化对象*/public class SingletonCase6 {enum SingletonEnum {//懒加载，创建一个枚举对象，该对象天生为单例INSTANCE;private SingletonCase6 singleton;//私有化枚举的构造函数（强调不可外部实例化）private SingletonEnum() {singleton = new SingletonCase6();}public SingletonCase6 getSingleton() {return singleton;}}private SingletonCase6() {}public static SingletonCase6 getInstance(){getInstance();}}
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