单例设计模式

什么是单例模式

单例设计模式（Singleton）：在整个系统中只能有一个实例可以被获取和使用的代码模式。
对一个单例类创建两个对象，这两个对象返回的地址相同，即这两个对象是同一个对象。

单例模式中的核心思想是构造器私有化，将构造器私有化，静止其他类调用构造器，自行创建实例，其他类通过该实列调用该类方法，以实现单列模型。

Singleton的几种形式及实现方法

饿汉式：类初始化时创建对象，无线程安全问题

直接实例化

public class Singleton {
    public static final Singleton INSTANCE = new SingletonClass();
    private Singleton(){}   //构造器私有化
}

枚举式

public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    private String str = "SinletonEnum";
    public void SayHello(){
        System.out.println(str + ": hello");
    }
}

//调用枚举式单例类
public class Test {
    public static void main(String[] args){
        SingletonEnum c1 = SingletonEnum.INSTANCE;
        c1.SayHello();      //输出 SinletonEnum: hello
    }
}

懒汉式：延迟创建对象

线程不安全（适用于单线程）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;     //先不进行初始化
    private Singleton(){}                  //构造器私有化
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();    //初始化
        }
        return instance;
    }
}

通过调用 Singleton.getInstance()创建对象，但存在线程不安全情况。
当线程A执行getInstance()时，instance == null成立，向下执行，此时线程A阻塞，线程B执行，由于A没有初始化instance ，B判断instance == null成立并初始化instance，A被唤醒后，继续初始化instance，导致getInstance返回两个Singleton对象，此单例模型失效。

线程安全（适用于多线程）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;         //先不进行初始化
    private Singleton(){}                      //构造器私有化
    public static Singleton getInstance(){
        //if(instance == null)    
        //添加判断语句可以减少进入synchronized代码段的次数，以提高效率
        synchronized (Singleton.class){        //加锁同步
            if (instance == null) {
                instance = new Singleton();    //初始化
            }
            return instance;
        }
    }
}

通过加锁同步实现线程安全

静态内部类（适用于多线程）

public class Singleton {
        private Singleton(){}                //构造器私有化
        private static class Inner{
            private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
        }
        public static Singleton getInstance(){
            return Inner.INSTANCE;
        }
}

静态内部类不会自动随着外部类的加载和初始化而初始化，他需要单独初始化，只有调用getInstance()时才会初始化。JVM保证了。

通过类加载器实现线程安全，JVM保证类初始化过程中其他线程无法进入。