实现单例
单例模式是：确保一个类只有一个实例，并提供全局唯一访问点。
唯一访问点需要把构造方法私有，提供获取实例的公共方法
全局都是一个实例：实例的对象必须是static
基于以上几点，可以写出基本懒汉式和饿汉式
一、饿汉式
public class FirstSingle {
//饿汉式 类加载就创建了对象
private FirstSingle() {
}
private static FirstSingle single = new FirstSingle();
public static FirstSingle getSingle() {
return single;
}
}
二、懒汉式 延时使用时创建对象
public class FirstSingle {
//懒汉式 延时使用时创建对象
private FirstSingle() {
}
private static FirstSingle single = null;
public static FirstSingle getSingle() {
//保持外部获取时，只创建对象一次 ，使用同一个对象。若不判断，每次外部获取都会新建对象，与以前的不是同一个对象，违背了类只有一个实例原则！
if(single == null)
single = new FirstSingle();
return single;
//赖汉局限：多线程下if语句判断不安全
}
}
三、 懒汉式多线程下优化 -> 双重校验式
①既然上述的懒汉式是线程不安全的，那就加锁使之变成线程安全
public class FirstSingle {
//既然上述的懒汉式是线程不安全的，那就加锁使之变成线程安全
private FirstSingle() {
}
private static FirstSingle single = null;
public synchronized static FirstSingle getSingle() {
if(single == null)
single = new FirstSingle();
return single;
//加同步赖汉局限：多线程下某一时间点只能一个线程访问，其他线程等待被阻塞时间过长，即使其他线程中的single已经被实例了，效率堪忧
}
}
加同步赖汉局限：多线程下某一时间点只能一个线程访问，其他线程等待被阻塞时间过长，即使其他线程中的single已经被实例了，效率堪忧
②进一步优化，既然上面有线程以及获取了single实例后的对象，所以根本不需要再进入if判断中，因此可以将同步锁的范围由整个方法缩小至if处
public class FirstSingle {
//进一步优化，既然上面有线程以及获取了single实例后的对象，所以根本不需要再进入if判断中，因此可以将同步锁的范围由整个方法缩小至if处
private FirstSingle() {
}
private static FirstSingle single = null;
public static FirstSingle getSingle() {
if(single == null)
synchronized(FirstSingle.class) {
//不过这时又出现新的问题。假设两个线程T1、T2都是没有得到single的实例。
//1.T1先进入同步块后，T2进入if在同步块前等待了。
//2.T1完成实例化，退出同步块释放同步锁，return返回
//3.此刻因T2已经老早进入if中，不知道single已经被实例化，所以T2也进入同步块又实例化一遍，返回。这样造成两次getSingle的并不是统一对象！
//其根本原因是T2进入同步块中没有在一次判断是否single已经实例过！
single = new FirstSingle();
}
return single;
}
}
不过这时又出现新的问题。假设两个线程T1、T2都是没有得到single的实例。
1.T1先进入同步块后，T2进入if在同步块前等待了。
2.T1完成实例化，退出同步块释放同步锁，return返回
3.此刻因T2已经老早进入if中，不知道single已经被实例化，所以T2也进入同步块又实例化一遍，返回。这样造成两次getSingle的并不是统一对象！
其根本原因是T2进入同步块中没有在一次判断是否single已经实例过！
③既然上面分析 T2进入同步块，没有判断上次退出同步其他线程创建了实例。那加上判断是否可行
public class FirstSingle {
//既然上面分析 T2进入同步块，没有判断上次退出同步其他线程创建了实例。那加上判断是否可行
private FirstSingle() {
}
private static FirstSingle single = null;
public static FirstSingle getSingle() {
if(single == null)
synchronized(FirstSingle.class) {
if(single == null)
//这里加上if是解决了上面的问题，
//但是还有考虑JVM指令重排的特性，低概率的同步错误出现,多线程下可能会有某线程得到没有初始化的实例。
//single = new FirstSingle(); 会有三步过程：
//1.为new FirstSingle()实例对象申请空间,对象的字段设置为默认值 0值
//2.初始化实例对象
//3.single指向实例的对象
//指令重排后，1—>3—>2, T1 完成1,3 ，释放同步锁，T1还未完成2，没有return；T2进入同步块发现single不是null，返回single这个引用，但是2实例会、化对象还没有完成，出现了错误。
//若T1在T2返回前完成了第2步，那T2返回也就是正确的对象。
single = new FirstSingle();
}
return single;
}
}
④既然有指令重排，那就不让他指令重排，jdk提供volatile关键字。终极版如下 双重校验锁式
public class FirstSingle {
//既然有指令重排，那就不让他指令重排，jdk提供volatile关键字。终极版如下
private FirstSingle() {
}
// volatile 保证每个线程得到singlon值是最新的，可见性、防止jvm优化指令重排
private static volatile FirstSingle single = null;
public static FirstSingle getSingle() {
//避免线程已经得到实例都进入同步块
if(single == null)
synchronized(FirstSingle.class) {
//第二个if 对于多个没有实例化的线程，避免在进入同步块之前其他线程已经实例过，防止重复实例
if(single == null)
//new 这句 加上volatile防止jvm优化指令重排，通知其他线程single的可见，避免出现上面不加volatile时的同步错误
single = new FirstSingle();
}
return single;
}
}
四、静态内部类
利用私有的静态内部类防止外界访问且，因静态全部外部类对象只有一份内部类，内部类用以创建对象，符合了单例的全局只有一个对象。再上提供公共方法获取实例单例，符合提供全局的访问点。
优势：外部类加载时，内部类不会加载，内部不加载就不new，只有在内部类被引用，即调用getInstance时导致JVM加载内部类
优势：线程安全性，和延迟加载单例的实例化
package designpatten.singleton;
//静态内部类方式 实现单例
public class SingletonInnerClass {
private SingletonInnerClass() {}
//私有静态内部类 防止外界访问且全部外部类对象只有一份内部类，
private static class SingletonHolder {
static SingletonInnerClass single = new SingletonInnerClass();
}
public SingletonInnerClass getInstance() {
return SingletonHolder.single;
}
}
//保证了单例的唯一性：在第一次创建单例后，该外部类的在方法去的常量池已经存在，再下一次getInstance会把single的符号引用直接变成直接引用去找常量池的单例
//所以在除第一初始单例外，其他调用getInstance会直接返回单例对象，这里像是饿汉式
//线程安全性:jvm会保证在进行类加载时<clinit>会加载类的static部分，当然这里如加载外部类不会主动加载静态内部类，
//因为jvm有且仅有的5中情况对类初始化中没有对静态内部类初始，所以它是被动初始的.
//jvm保证一个线程在初始化类期间是线程安全的，也就说其他线程若要初始同一个会被阻塞。这点保证了在线程调用getInstance初始内部类是线程安全
类加载时机：JAVA虚拟机在有且仅有的5种场景下会对类进行初始化。
1.遇到new、getstatic、setstatic或者invokestatic这4个字节码指令时，对应的java代码场景为：new一个关键字或者一个实例化对象时、读取或设置一个静态字段时(final修饰、已在编译期把结果放入常量池的除外)、调用一个类的静态方法时。
2.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没进行初始化，需要先调用其初始化方法进行初始化。
3.当初始化一个类时，如果其父类还未进行初始化，会先触发其父类的初始化。
4.当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类(包含main()方法的类)，虚拟机会先初始化这个类。
5.当使用JDK 1.7等动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
这5种情况被称为是类的主动引用，
虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境中被正确地加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的<clinit>()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。
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