单例模式

什么是单例？

概念：确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。

为什么要用单例？

许多时候整个系统只需要拥有一个全局对象，这样有利于我们协调系统的整体行为。单例确保某个类有且只有一个对象，避免产生多个对象消耗过多的资源；例如，创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源，这时就要考虑使用单例模式。

单例的几种方式

1.饿汉式

public class HungrySingleton {

    public static final HungrySingleton sInstance = new HungrySingleton();

    private HungrySingleton() {
    }

    public static HungrySingleton getInstance() {
        return sInstance;
    }
}

顾名思义，汉子饿了上来就要吃，加载类的时候就new一个对象；

• 优点：书写简单，不会出现线程不安全的问题。
• 缺点：类一旦被使用就会创建实例，就算你不需要它的实例。例如，使用该单例类的静态属性或者静态方法，ClassLoader开始加载该类的资源，这时候这个类的静态属性sInstance 需要被初始化，自然就调用了构造方法。为了解决这个问题就出现了懒汉式。

2.懒汉式

public class LazySingleton {

    public static LazySingleton sInstance = null;

    private LazySingleton() {
    }

    public static synchronized LazySingleton getInstance() {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new LazySingleton();
        }
        return sInstance;
    }
}

• 优点：一种延时加载的方式。
• 缺点：为了保证线程安全，加了synchronized关键字，导致每次调用getInstance()方法不管有没有创建对象都会进行同步，这样会消耗不必要的资源。为了解决这个问题出现了DCL方式。

3.DCL

public class DCLSingleton {
    
    public static DCLSingleton sInstance = null;

    private DCLSingleton() {
    }

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

(Double Check Lock)双检测加锁方式

• 优点：既实现延时加载，又保证线程安全，也不会有性能问题。
• 缺点：DCL失效问题。

我们先了解一下sInstance = new DCLSingleton()；这个语句，实际上它总共做了3件事：
(1) 给sInstance的实例分配内存；
(2) 调用DCLSingleton的构造函数；
(3) 将sInstance对象指向分配的内存空间(此时sInstance就不是null了)；
但是，由于Java编译器允许处理器乱序执行，以及JDK1.5之前JMM(Java Memory Model，即Java内存模型)中Cache、寄存器到主内存回写顺序的规定，上面的(2)和(3)的顺序是无法保证的，也就是说(3)可能在(2)之前执行，假如线程A先走了(3)，此时sInstance已经是非空了，线程B进来判断sInstance != null，直接取走sInstance使用，就会出现空指针问题。
JDK1.5之后，官方注意到这个问题，调整了JVM，具体化了volatile关键字，因此JDK1.5以后的版本可以改成

public static volatile DCLSingleton sInstance = null;

这样就可以保证sInstance每次都从主内存中读取。

4.静态内部类

public class StaticInnerClassSingleton {
    
    private StaticInnerClassSingleton(){}
    
    public static StaticInnerClassSingleton getInstance(){
        return SingletonHolder.sInstance;
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static StaticInnerClassSingleton sInstance = new StaticInnerClassSingleton();
    }
}

首次加载StaticInnerClassSingleton 类时并不会初始化sInstance，只有调用getInstance()方法时才会加载SingletonHolder类。

• 优点：懒加载、线程安全、没有性能问题。
• 缺点：SingletonHolder类的生命周期比较长，浪费一丢丢内存。