单例设计模式

什么是单例？

定义：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；
分类
懒汉式：private static Singleton uniqueInstance = null;
饿汉式：private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

功能: 单例模式是用来保证这个类在运行期间只会被创建一个类实例，另外，单例模式还提供了一个全局唯一访问这个类实例的访问点，就是getInstance方法。

范围：Java里面实现的单例是一个虚拟机的范围。因为装载类的功能是虚拟机的，所以一个虚拟机在通过自己的ClassLoader装载饿汉式实现单例类的时候就会创建一个类的实例。

懒汉式单例有延迟加载和缓存的思想

优缺点
懒汉式是典型的时间换空间
饿汉式是典型的空间换时间

⊙不加同步的懒汉式是线程不安全的。比如，有两个线程，一个是线程A，一个是线程B，它们同时调用getInstance方法，就可能导致并发问题；
⊙饿汉式是线程安全的，因为虚拟机保证只会装载一次，在装载类的时候是不会发生并发的；

实现方式比较（非枚举）

1、饿汉式【可用】

public class Singleton {

    private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){}

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到Lazy Loading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

2、懒汉式（线程不安全）【不可用】

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

虽然实现了延迟加载的效果，但是只能在单线程中使用，在多线程情况下无法保证实现单例；

3、懒汉式（线程安全、同步方法）【不推荐用】

public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

解决了上面线程不安全的问题，但是每次在获取实例的时候都要进行同步，导致效率低下，得改进；

4、懒汉式（双重检查）【可用】

public class Singleton {

    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {}

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

Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生，这样做到了线程安全，延迟加载，效率较高。

5、懒汉式（静态内部类）【推荐】

public class Singleton {

    private Singleton() {}

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

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

类级的内部类，也就是静态类的成员式内部类，该内部类的实例与外部类的实例没有绑定关系，而且只有被调用时才会装载，从而实现了延迟加载，效率高！