创建型--单例模式
概念
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问该实例的全局访问点。
该模式涉及到一个单一的类，该类自己负责创建自己的对象，同时确保只能有单个对象被创建。同时这个类提供了一种访问该唯一对象的方式，可以直接访问，不需要对类进行实例化。
注意：
- 单例类只能有一个实例。
- 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
- 单例类必须为所有其他对象提供这一实例的访问入口。
优点：
- 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例。
- 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
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。
构造函数是私有的。
getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized 防止多线程同时进入造成多次实例化。
单例模式的实现方式
懒：是指延迟初始化(Lazy初始化)。饿，则相反。
线程安全：是指支持多线程下的单例。线程不安全，则相反。
方式一：懒汉式。线程不安全。定义唯一实例 instance 时不赋初值（Lazy）。
package singleton;
public class Singleton {
//getInstance方法是static,则在该方法中能使用的成员只能也是static的
//不能不通过方法访问点直接在类外部访问成员，故设为private
private static Singleton instance;
//private构造器使对象不能在类外创建
private Singleton() { }
//static:private构造器使得该方法不能在类外部用对象调用
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：不支持多线程下的单例。
方式二：懒汉式。线程安全。（Lazy）
//和方式一区别在于 getInstance 方法加了锁。
package singleton;
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() { }
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(instance == null)
instance = new Singleton();
return instance;
}
}
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证多线程下的单例，但加锁会影响效率。
使用环境：getInstance方法使用不太频繁时。
方式三：饿汉式。线程安全。定义唯一实例时会赋初值（非Lazy）
它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，保证初始化 instance 时只有一个线程在工作。即使未必是因为调用getInstance导致类的初始化，也不能肯定一定是延迟初始化。
package singleton;
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() { }
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存，易产生垃圾对象。
方式四：双检锁/双重校验锁。线程安全。（DCL，即 double-checked locking）（Lazy）
package singleton;
public class Singleton {
private volatile static Singleton instance; //这里 volatile
private Singleton() { }
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
synchronized (Singleton.class){ //这里 synchronized ()
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优点：安全，在多线程情况下能保持高性能。
使用环境：getInstance() 的性能对应用程序很关键时。
方式五：登记式/静态内部类。线程安全。（Lazy）
这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。
这种方式同样利用了 classloader 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程，它跟第 3 种方式不同的是：第 3 种方式只要 Singleton 类被装载了，那么 instance 就会被实例化（没有达到 lazy loading 效果），而这种方式是 Singleton 类被装载了，instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用，只有通过显式调用 getInstance 方法时，才会显式装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。
package singleton;
public class Singleton {
private static class SingletonHolder{ //私有静态内部类
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); // private static final
}
private Singleton() { }
public static final Singleton getInstance() { // final
return SingletonHolder.INSTANCE; //
}
}
方式六：枚举。线程安全。（非Lazy）
package singleton;
public enum Singleton {
INSTANCE;
}
优点：简洁，能避免多线程同步问题，自动支持序列化机制，可防止反序列化重新创建新的对象。