大话设计模式之_单例模式

大话设计模式之___单例模式

• 什么是单例模式
• 单例模式有哪些（会顺带讲些懒汉式的性能优化）
• 懒汉式与饿汉式的区别

什么是单例模式

首先说句题外话，单例模式在很多的开源框架和项目都随处可见，所以单例模式的重要不言而喻，在一些稍微大点的公司设计模式肯定是会在面试中会问到的，单例模式的命中率不亚于工厂模式等设计模式（在之后的会陆续补上其它项目中经常用到的设计模式）
进入正题，什么是单例模式，通俗的说就是：在整个对象中，单例类只能有一个实例，单例类必须自己创建自己的唯一实例单例类必须给其它对象提供这一实例

小插曲

记得笔者小的时候年轻气盛，参加鹅厂的春招面试时，面试官大大就问了笔笔一个单例模式的问题，年少无知的我被虐的连妈都不认得。面试官让我”说说单例模式“？我孩子般的回答说（单例模式就是在整个实例化对象中只有一个唯一实例），然后就没然后了。。。。。。
其实更全面的回答是说：1. 唯一的实例 2. 给外部的调用者提供单一的入口(这个只针对什么是单例模式，撇开单例模式的种类来说的，在下文中会对单例模式的种类做一个归纳总结)

单例模式有哪些

• 懒汉式
• 饿汉式

总得来说单例模式就分这两类，懒汉和饿汉，接下对懒汉和饿汉做介绍

懒汉式

摘自维基百科的解释：懒汉式单例，在第一次调用的时候就实例化自己；懒汉式的优化和问题的症结都是围绕这个第一次调用；第一次调用的言外之意，可以理解为如果我还没调用就创建了实例那么这个就是饿汉式了，讲到这恭喜你已经对单例模式掌握百分之60了

下面是我自己对懒汉式的理解，主要是方便记忆，懒汉式：因为我很懒，所以你要想使用我那么你得调用我一次把我激活了我才给你干活

懒汉式单例模式一般写法

public class Singleton{
    private Singleton(){}
    private static Singleton single = null;
     //静态工厂方法
    public static Singleton getInstance(){
        if(single == null){
            single = new Singelton();
        }
        return single;  
   }  
}

PS:上面的方法是线程不安全的,下面给出线程安全的优化方案，想了解静态工厂方法点它

1. 在getInstance方法上加上同步锁

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

2. 双重检查锁定

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

3. 静态内部类

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

    private Singleton(){}

    public static final Singleton getInstance(){
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}
//ps:这种比上面的1,2都好一些，即实现了线程安全，又避免了同步锁带来的性能影响

饿汉式

在类初始化的回收，已经自行实例化；它天生就是线程安全的

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

    public static Single getInstance(){
        reutrn single;
    }
}
//ps:饿汉式在类创建的同时，已经创建好对象，以后不再改变，所以天生就是线程安全的

懒汉式与饿汉式区别

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例对象的实例化已经存在；
而懒汉式比较懒，只有当调用getInstance的时候，才会去初始化这个单例

• 线程安全
  饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程；
  懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有上面的1、2、3三种方式，这三种方式在资源和性能上有写区别

• 资源加载和性能
  饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，
  在第一次调用时速度也会更快，因为资源已经初始化完成。而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的会后才会实例化对象出来
  第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有延迟，之后就和饿汉式一样

针对懒汉式1、2、3三种实现的区别

• 第1种：在方法上调用了同步锁，虽让线程安全了，但是每次都要同步，会影响性能，毕竟99%的情况下是不需要同步的
• 第2种：在getInstance中做了两次null检查，确保了只有第一次调用单例的时候才会去同步，这样既实现了线程安全，同时避免了每次都同步的性能损耗
• 第3种：利用classLoader机制（类加载机制）来保证初始化instance时既能只有一个线程，所以也是线程安全的，同时没有性能损耗，推荐这种