单例模式

延迟加载

延迟加载是指等到真正使用时去创建实例，不使用时不创建实例

对比延迟加载（懒汉式）和非延迟加载（饿汉式）：

• 从速度和反应时间来看，饿汉式好
• 从资源利用效率来看，懒汉式好

设计方式

非延迟加载

• 非延迟加载（饿汉）

public class SingleTon {
    private static SingleTon instance = new SingleTon();  //注意是private

    private SingleTon() {//私有构造方法  防止直接new对象
    }

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

延迟加载

忽略常规的延迟加载，因为存在线程问题，一般开发过程中不会用到

• 同步延迟加载

public class SingleTon {
   private static SingleTon instance = null;

    private SingleTon() {//私有构造方法  防止直接new对象
    }

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

• 双重检测同步延迟加载

public class SingleTon {
   private static SingleTon instance = null;

    private SingleTon() {//私有构造方法  防止直接new对象
    }

    public  static  SingleTon getInstance() {
        if (instance==null){
            synchronized (SingleTon.class){
                if(instance==null){ //此处再做一次判断是防止线程1验证过此条件new SingleTon()，此时线程2也验证过此条件，就会再次new SingleTon()
                    instance=new SingleTon();
                }  
            }
        }
        return instance;
    }
}

对比同步延迟加载，对instance进行二次检查，目的是为了避免过多的同步

然而上述方式还是存在一个问题：
大家应该了解过JVM的指令重排，没了解过的可见：有关并发编程
Java中类似于instance = new Singleton会被编译期编译成JVM指令：

memory =allocate();    //1：分配对象的内存空间 
ctorInstance(memory);  //2：初始化对象 
instance =memory;     //3：设置instance指向刚分配的内存地址 

经过JVM和CPU的优化，有可能指令重排成下面的顺序：

memory =allocate();    //1：分配对象的内存空间 
instance =memory;     //3：设置instance指向刚分配的内存地址  此时instance已经不再指向null
ctorInstance(memory);  //2：初始化对象 

那么问题就来了：
假设线程1已经执行了1,3，此时instance已经不为null，线程2正好执行到if(instance==null)的判断，那么线程2就会直接返回一个没有经过初始化的instance，这样显然是有问题的
怎么解决这个问题？
volatile 有关volatile

public class SingleTon {
   private volatile static  SingleTon instance = null;  //volatile 阻止JVM对instance的相关操作进行指令重排

    private SingleTon() {//私有构造方法  防止直接new对象
    }

    public  static  SingleTon getInstance() {
        if (instance==null){
            synchronized (SingleTon.class){
                if(instance==null){ //此处再做一次判断是防止线程1验证过此条件new SingleTon()，此时线程2也验证过此条件，就会再次new SingleTon()
                    instance=new SingleTon();
                }  
            }
        }
        return instance;
    }
}

• 静态内部类实现延迟加载
  此种方法真正意义上实现了延迟加载

public class Singleton {
    private static class LazyHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  //这里private没有什么实际意义
    }
    private Singleton (){}
    public static Singleton getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

注意点：
1.从外部无法访问静态内部类LazyHolder，只有当调用Singleton.getInstance方法的时候，才能得到单例对象INSTANCE
2.INSTANCE对象初始化的时机并不是在单例类Singleton被加载的时候，而是在调用getInstance方法，使得静态内部类LazyHolder被加载的时候。因此这种实现方式是利用classloader的加载机制来实现懒加载，并保证构建单例的线程安全

然而到这里，以上的所有的方式都不是最完美的，因为Java中反射（简直就是isis）的存在

• 枚举
  这种方式应该属于非延迟性加载

public enum Singleton {  
    INSTANCE;  
    public void whateverMethod() {  
    }   
}  

JVM禁止获取枚举的私有构造方法，这种方法可以完美解决反射带来的风险，不过个人感觉开发中并不需要刻意使用这种方式
补充：
使用枚举实现的单例模式，不但可以防止利用反射强行构建单例对象，而且可以在枚举类对象被反序列化的时候，保证反序列的返回结果是同一对象

对于其他方式实现的单例模式，如果既想要做到可序列化，又想要反序列化为同一对象，则必须实现readResolve方法

小结

实现方式	线程安全	懒加载	禁止反射构建
双重锁检测	是	是	否
静态内部类	是	是	否
枚举	是	否	是