单例模式

单例设计模式是几种设计模式中比较容易理解的，手写单例模式也是面试频繁问到的。下面总结一下单例模式的几种写法：

//懒汉式(不加同步，线程不安全)

public class Singleton{
    public static Singleton instance;

    private void Singleton (){}

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

使用了懒加载模式，但是却存在致命的问题。当有多个线程并行调用 getInstance() 的时候，就会创建多个实例。也就是说在多线程下不能正常工作。

//懒汉式(方法加同步，线程安全)

public class Singleton{
    public static Singleton instance;

    private void Singleton (){}

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

做到了线程安全，并且解决了多实例的问题，但是它并不高效。因为在任何时候只能有一个线程调用 getInstance() 方法。但是同步操作只需要在第一次调用时才被需要，即第一次创建单例实例对象时。这就引出了双重检验锁。

//双重检验锁

双重检验锁模式（double checked locking pattern），是一种使用同步块加锁的方法。因为会有两次检查 instance == null，一次是在同步块外，一次是在同步块内。为什么在同步块内还要再检验一次？因为可能会有多个线程一起进入同步块外的 if，如果在同步块内不进行二次检验的话就会生成多个实例了

public class Singleton{
    public static Singleton instance;

    private void Singleton (){}

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

//静态内部类

public class Singleton{

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

    private void Singleton (){}

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

使用JVM本身机制保证了线程安全问题；由于 SingletonHolder 是私有的，除了 getInstance() 之外没有办法访问它，因此它是懒汉式的；同时读取实例的时候不会进行同步，没有性能缺陷；也不依赖 JDK 版本。

//枚举

public enum Singleton{
    INSTANCE;
}

用枚举写单例最大的优点就是特别简单，我们可以通过EasySingleton.INSTANCE来访问实例，这比调用getInstance()方法简单多了。创建枚举默认就是线程安全的，所以不需要担心double checked locking，而且还能防止反序列化导致重新创建新的对象。Android官方是不推荐使用枚举的。因为枚举相对是更加耗费内存的，而移动端的内存也就只分配了那么点，实在是经不起大量的枚举类型的消耗

//饿汉式

public class Singleton{
    //类加载时就初始化
    public static final Singleton instance = new Singleton();

    private void Singleton (){}

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

饿汉式方法非常简单，因为单例的实例被声明成 static 和 final 变量了，在第一次加载类到内存中时就会初始化，所以创建实例本身是线程安全的。缺点是它不是一种懒加载模式（lazy initialization），单例会在加载类后一开始就被初始化，即使客户端没有调用 getInstance()方法。饿汉式的创建方式在一些场景中将无法使用：譬如 Singleton 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。

总结：

单例模式有五种写法：懒汉、饿汉、双重检验锁、静态内部类、枚举。上述所说都是线程安全的实现，而不加同步的懒汉式写法是线程不安全的，所以这种方法不算是正确的写法。如果明确要求要懒加载（lazy initialization）推荐使用静态内部类。

参考链接：http://wuchong.me/blog/2014/08/28/how-to-correctly-write-singleton-pattern/