单例模式

单例模式(Singleton)，也叫单子模式，是一种常用的软件设计模式。在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

实现单例模式的思路是：一个类能返回对象一个引用(永远是同一个)和一个获得该实例的方法（必须是静态方法，通常使用getInstance这个名称）；当我们调用这个方法时，如果类持有的引用不为空就返回这个引用，如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用；同时我们还将该类的构造函数定义为私有方法，这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造函数来实例化该类的对象，只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例。

单例模式在多线程的应用场合下必须小心使用。如果当唯一实例尚未创建时，有两个线程同时调用创建方法，那么它们同时没有检测到唯一实例的存在，从而同时各自创建了一个实例，这样就有两个实例被构造出来，从而违反了单例模式中实例唯一的原则。 解决这个问题的办法是为指示类是否已经实例化的变量提供一个互斥锁(虽然这样会降低效率)。

构建方式

通常单例模式在Java语言中，有两种构建方式：

1、饿汉方式。指全局的单例实例在类装载时构建。

2、懒汉方式。指全局的单例实例在第一次被使用时构建。

代码举例

在Java语言中，单例模式(饿汉模式)应用的例子如下述代码所示：

1、使用全局变量：在这种方法中，公有静态成员是一个final域（保证了总是包含相同的对象引用）。私有构造函数仅被调用一次，用来实例化公有的静态final域 Singleton.instance。由于缺少公有的或者受保护的构造函数，所以保证了Singleton的全局唯一性：一旦 Singleton类被实例化之后，只有一个Singleton实例存在——不多也不少。使用此Singleton类的程序员的任何行为都不能改变这一点。

//Singleton with final field 
public class Singleton
{
    public static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton(){}

}

2、使用公有的静态工厂方法：

public class Singleton {
    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    // Private constructor suppresses   
    private Singleton() {}

    // default public constructor
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
  }

在Java编程语言中，单例模式(懒汉模式)应用的例子如下述代码所示：

1、线程不安全写法

  public class Singleton {
    private static volatile Singleton INSTANCE = null;

    // Private constructor suppresses 
    // default public constructor
    private Singleton() {}

    //thread safe and performance  promote 
    public static  Singleton getInstance() {
        if(INSTANCE == null){
    //when more than two threads run into the null check same time
             INSTANCE = new Singleton();
              } 
        }
        return INSTANCE;
    }
  }

2、线程安全写法

  public class Singleton {
    private static volatile Singleton INSTANCE = null;

    // Private constructor suppresses 
    // default public constructor
    private Singleton() {}

    //thread safe and performance  promote 
    public static  Singleton getInstance() {
        if(INSTANCE == null){
             synchronized(Singleton.class){
                 //when more than two threads run into the first null check same time, 
                 //to avoid instanced more than one time, it needs to be checked again.
                 if(INSTANCE == null){ 
                     INSTANCE = new Singleton();
                  }
              } 
        }
        return INSTANCE;
    }
  }

public class Singleton {   
    private static Singleton uniqueInstance ; 

    private Singleton(){   
    } 

    public synchronized static Singleton getInSingleton(){   
        if(uniqueInstance == null){   
            uniqueInstance = new Singleton();   
        }   
        return uniqueInstance;   
    }   
}

懒汉式以时间换取空间,每次获取实例都要判断,浪费时间,但是如果一直没人用,就会节省空间.饿汉式以空间换取时间,当类装载时,创建出一个实例,运行时不需要判断,节省了运行时间