單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設(shè)計(jì)模式之一惨撇。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式凄敢。
這種模式涉及到一個(gè)單一的類韧衣，該類負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對(duì)象，同時(shí)確保只有單個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建朱盐。這個(gè)類提供了一種訪問其唯一的對(duì)象的方式群嗤，可以直接訪問，不需要實(shí)例化該類的對(duì)象兵琳。
注意：
1狂秘、單例類只能有一個(gè)實(shí)例。
2躯肌、單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例者春。
3、單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例清女。
介紹
意圖：保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例钱烟，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。
主要解決：一個(gè)全局使用的類頻繁地創(chuàng)建與銷毀。
何時(shí)使用：當(dāng)您想控制實(shí)例數(shù)目拴袭，節(jié)省系統(tǒng)資源的時(shí)候读第。
如何解決：判斷系統(tǒng)是否已經(jīng)有這個(gè)單例，如果有則返回拥刻，如果沒有則創(chuàng)建怜瞒。
關(guān)鍵代碼：構(gòu)造函數(shù)是私有的。
應(yīng)用實(shí)例：1般哼、一個(gè)黨只能有一個(gè)主席盼砍。 2、Windows 是多進(jìn)程多線程的逝她，在操作一個(gè)文件的時(shí)候浇坐，就不可避免地出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程或線程同時(shí)操作一個(gè)文件的現(xiàn)象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實(shí)例來進(jìn)行黔宛。 3近刘、一些設(shè)備管理器常常設(shè)計(jì)為單例模式，比如一個(gè)電腦有兩臺(tái)打印機(jī)臀晃，在輸出的時(shí)候就要處理不能兩臺(tái)打印機(jī)打印同一個(gè)文件觉渴。
優(yōu)點(diǎn)：1、在內(nèi)存里只有一個(gè)實(shí)例徽惋，減少了內(nèi)存的開銷案淋，尤其是頻繁的創(chuàng)建和銷毀實(shí)例（比如管理學(xué)院首頁頁面緩存）。 2险绘、避免對(duì)資源的多重占用（比如寫文件操作）踢京。
缺點(diǎn)：沒有接口，不能繼承宦棺，與單一職責(zé)原則沖突瓣距，一個(gè)類應(yīng)該只關(guān)心內(nèi)部邏輯，而不關(guān)心外面怎么樣來實(shí)例化代咸。
使用場景：1蹈丸、要求生產(chǎn)唯一序列號(hào)。 2呐芥、WEB 中的計(jì)數(shù)器逻杖，不用每次刷新都在數(shù)據(jù)庫里加一次，用單例先緩存起來思瘟。 3荸百、創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數(shù)據(jù)庫的連接等潮太。
注意事項(xiàng)：getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時(shí)進(jìn)入造成 instance 被多次實(shí)例化管搪。
實(shí)現(xiàn)
我們將創(chuàng)建一個(gè)SingleObject類虾攻。SingleObject類有它的私有構(gòu)造函數(shù)和本身的一個(gè)靜態(tài)實(shí)例。
SingleObject類提供了一個(gè)靜態(tài)方法更鲁，供外界獲取它的靜態(tài)實(shí)例霎箍。SingletonPatternDemo，我們的演示類使用SingleObject類來獲取SingleObject對(duì)象澡为。

步驟 1
創(chuàng)建一個(gè) Singleton 類漂坏。

public class SingleObject{
//創(chuàng)建 SingleObject 的一個(gè)對(duì)象
private static SingleObjec tinstance=new SingleObject();
//讓構(gòu)造函數(shù)為 private，這樣該類就不會(huì)被實(shí)例化
private SingleObject(){}
//獲取唯一可用的對(duì)象
public static SingleObject getInstance(){
return instance;
}
public void showMessage(){
System.out.println("Hello World!");
}}

步驟 2
從 singleton 類獲取唯一的對(duì)象媒至。

SingletonPatternDemo.java
public class SingletonPatternDemo{
public static void main(String[]args){
//不合法的構(gòu)造函數(shù)
//編譯時(shí)錯(cuò)誤：構(gòu)造函數(shù) SingleObject() 是不可見的
//SingleObject object = new SingleObject();

//獲取唯一可用的對(duì)象
SingleObject object=SingleObject.getInstance();//顯示消息
object.showMessage();
}}

步驟 3
驗(yàn)證輸出顶别。
HelloWorld!
單例模式的幾種實(shí)現(xiàn)方式
單例模式的實(shí)現(xiàn)有多種方式，如下所示：
1拒啰、懶漢式驯绎，線程不安全
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：否
實(shí)現(xiàn)難度：易
描述：這種方式是最基本的實(shí)現(xiàn)方式，這種實(shí)現(xiàn)最大的問題就是不支持多線程谋旦。因?yàn)闆]有加鎖 synchronized剩失，所以嚴(yán)格意義上它并不算單例模式。
這種方式 lazy loading 很明顯册着，不要求線程安全拴孤，在多線程不能正常工作。
代碼實(shí)例：

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

接下來介紹的幾種實(shí)現(xiàn)方式都支持多線程甲捏，但是在性能上有所差異演熟。
2、懶漢式司顿，線程安全
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：是
實(shí)現(xiàn)難度：易
描述：這種方式具備很好的 lazy loading芒粹，能夠在多線程中很好的工作，但是免猾，效率很低是辕，99% 情況下不需要同步。
優(yōu)點(diǎn)：第一次調(diào)用才初始化猎提，避免內(nèi)存浪費(fèi)。
缺點(diǎn)：必須加鎖 synchronized 才能保證單例旁蔼，但加鎖會(huì)影響效率锨苏。
getInstance() 的性能對(duì)應(yīng)用程序不是很關(guān)鍵（該方法使用不太頻繁）。
代碼實(shí)例：

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

3棺聊、餓漢式
是否 Lazy 初始化：否
是否多線程安全：是
實(shí)現(xiàn)難度：易
描述：這種方式比較常用伞租，但容易產(chǎn)生垃圾對(duì)象。
優(yōu)點(diǎn)：沒有加鎖限佩，執(zhí)行效率會(huì)提高葵诈。
缺點(diǎn)：類加載時(shí)就初始化裸弦，浪費(fèi)內(nèi)存。
它基于 classloder 機(jī)制避免了多線程的同步問題作喘，不過理疙，instance 在類裝載時(shí)就實(shí)例化，雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種泞坦，在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用 getInstance 方法窖贤， 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態(tài)方法）導(dǎo)致類裝載，這時(shí)候初始化 instance 顯然沒有達(dá)到 lazy loading 的效果贰锁。
代碼實(shí)例：

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

4赃梧、雙檢鎖/雙重校驗(yàn)鎖（DCL，即 double-checked locking）
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：是
實(shí)現(xiàn)難度：較復(fù)雜
描述：這種方式采用雙鎖機(jī)制豌熄，安全且在多線程情況下能保持高性能授嘀。
getInstance() 的性能對(duì)應(yīng)用程序很關(guān)鍵。
代碼實(shí)例：

private volatile static Singletonsingleton;
private Singleton(){}
public static Singleton getSingleton(){
if(singleton==null){
synchronized(Singleton.class){
if(singleton==null){
singleton=newSingleton();
}}}
returnsingleton;
}}

5锣险、登記式/靜態(tài)內(nèi)部類
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：是
實(shí)現(xiàn)難度：一般
描述：這種方式能達(dá)到雙檢鎖方式一樣的功效蹄皱，但實(shí)現(xiàn)更簡單。對(duì)靜態(tài)域使用延遲初始化囱持，應(yīng)使用這種方式而不是雙檢鎖方式夯接。這種方式只適用于靜態(tài)域的情況，雙檢鎖方式可在實(shí)例域需要延遲初始化時(shí)使用纷妆。
這種方式同樣利用了 classloder 機(jī)制來保證初始化 instance 時(shí)只有一個(gè)線程盔几，它跟第 3 種方式不同的是：第 3 種方式只要 Singleton 類被裝載了，那么 instance 就會(huì)被實(shí)例化（沒有達(dá)到 lazy loading 效果）掩幢，而這種方式是 Singleton 類被裝載了逊拍，instance 不一定被初始化。因?yàn)?SingletonHolder 類沒有被主動(dòng)使用际邻，只有顯示通過調(diào)用 getInstance 方法時(shí)芯丧，才會(huì)顯示裝載 SingletonHolder 類，從而實(shí)例化 instance世曾。想象一下缨恒，如果實(shí)例化 instance 很消耗資源，所以想讓它延遲加載轮听，另外一方面骗露，又不希望在 Singleton 類加載時(shí)就實(shí)例化，因?yàn)椴荒艽_保 Singleton 類還可能在其他的地方被主動(dòng)使用從而被加載血巍，那么這個(gè)時(shí)候?qū)嵗?instance 顯然是不合適的萧锉。這個(gè)時(shí)候，這種方式相比第 3 種方式就顯得很合理述寡。
代碼實(shí)例：

privatestaticclassSingletonHolder{
privatestaticfinalSingletonINSTANCE=newSingleton();
}
privateSingleton(){
}
publicstaticfinalSingletongetInstance(){
returnSingletonHolder.INSTANCE;
}}

6柿隙、枚舉
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：否
是否多線程安全：是
實(shí)現(xiàn)難度：易
描述：這種實(shí)現(xiàn)方式還沒有被廣泛采用叶洞，但這是實(shí)現(xiàn)單例模式的最佳方法。它更簡潔禀崖，自動(dòng)支持序列化機(jī)制衩辟，絕對(duì)防止多次實(shí)例化。
這種方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式帆焕，它不僅能避免多線程同步問題惭婿，而且還自動(dòng)支持序列化機(jī)制，防止反序列化重新創(chuàng)建新的對(duì)象叶雹，絕對(duì)防止多次實(shí)例化财饥。不過，由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性折晦，用這種方式寫不免讓人感覺生疏钥星，在實(shí)際工作中，也很少用满着。
不能通過 reflection attack 來調(diào)用私有構(gòu)造方法谦炒。
代碼實(shí)例：

publicenumSingleton{
INSTANCE;
public void whateverMethod(){}}

經(jīng)驗(yàn)之談：一般情況下，不建議使用第 1 種和第 2 種懶漢方式风喇，建議使用第 3 種餓漢方式宁改。只有在要明確實(shí)現(xiàn) lazy loading 效果時(shí)，才會(huì)使用第 5 種登記方式魂莫。如果涉及到反序列化創(chuàng)建對(duì)象時(shí)还蹲，可以嘗試使用第 6 種枚舉方式。如果有其他特殊的需求耙考，可以考慮使用第 4 種雙檢鎖方式