《Head First 设计模式》 之 单例模式

一：作用

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Singleton Pattern：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

二：应用场景

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1. 应用中某个实例对象需要频繁的被访问。
2. 应用中每次启动只会存在一个实例。如账号系统，数据库系统。

三：UML图

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四：实现方式

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1. lazy instantiaze 懒加载

public class Singleton {        
  private static Singleton instance = null;  
  private Singleton(){}     
  public static Singleton getInstance() {    
       if (instance == null) {                  //line 1    
           instance = new Singleton();          //line 2    
       } 
        return instance;
    }
}

优点：延迟加载（需要的时候才会加载）
缺点：多线程容易出现不同步的问题。
假设这样的场景：两个线程并发调用Singleton.getInstance()，假设线程一先判断完instance是否为null，既代码中的line1进入到line2的位置。刚刚判断完毕后，JVM将CPU资源切换给线程二，由于线程一还没执行line2，所以instance仍然是空的，因此线程二执行了new Signleton()操作。片刻之后，线程一被重新唤醒，它执行的仍然是new Signleton()操作。

1. 同步锁synchronized

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

优点：解决了多线程并发访问的问题。
缺点：性能问题。 只有第一次执行此方法的时候才需要同步，一旦设置了instance变量，就不需要同步这个方法。此后的每次操作都会消耗在同步上。
关于Java的同步锁关键字synchronized ，可以参见如下的链接：
[http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2011/12/14/2287675.html]

1. eagerly instantiaze饿加载

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

依赖JVM在加载这个类的时候马上创建唯一的单例实例，JVM保证在任何线程访问单例变量之前，一定先创建此单例。
缺点：
1.如果实例开销较大，而且程序中未使用，性能损耗。
2.如实例的创建是依赖参数或者配置文件的，在getInstance()之前必须调用某个方法设置参数给它，那样这种单例写法就无法使用了。

1. DCL 双重检查加锁

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

volatile关键词保证，当instance变量被初始化成为单例的实例时，多线程可以正确的处理instance变量。另外volatile关键字需在java5以上版本使用。

关于更多的实现方式和DCL的一些问题
1http://zz563143188.iteye.com/blog/1847029
2http://www.iteye.com/topic/575052
3http://www.360doc.com/content/11/0810/12/1542811_139352888.shtml