单例模式的几种可行方式

单例的概念

  单例模式是一种对象创建模式，他用于产生一个对象的具体实例，它可以确保系统中一个类只产生一个实例。
  对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，对于那些重量级的对象而言，是非常可观的一笔系统开销。由于 new 操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率也会降低，这将减轻 GC 压力，缩短 GC 时间。
  单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象实例。单例主要需要解决的问题就是要把创建对象的权限收回来，比如说单例最重要的方法就是把类的构造方法设为 private，这就是把创建对象的权限收回来，而让类自身来完成创建自己实例的工作，然后让类提供外部可以访问这个实例的方法。
  下面是几种可选择的单例实现方式。

饿汉式：

/**
 * 饿汉式
 */
public class Singleton1 {

    private static Singleton1 instance = new Singleton1();

    private Singleton1(){

    }

    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }

    public void method(){
        // do something.
    }

}

  饿汉模式是在类创建时就创建实例，是线程安全的。所谓饿汉，就是因为在类的实例还未被需要使用时，这个实例就被创建了，因此是不能懒加载，这是饿汉式的缺点。

懒汉DCL式：

/**
 * 懒汉DCL式
 */
public class Singleton2 {

    private static volatile Singleton2 instance;

    private Singleton2(){

    }

    public static Singleton2 getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (Singleton2.class){
                if (instance == null){
                    instance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    public void method(){
        // do something.
    }

}

  懒汉模式，相对于饿汉模式区别，是懒汉模式的实例在类的实例需要使用时，才会被创建，是懒加载。在此之上，我们这里又用到了 DCL（double checked locking）的方式，来保证单例的线程安全，还用了 volatile 关键字来禁止 JVM 对 instance 相关的操作的指令重排序优化，保证 instance 是唯一的。

静态内部类式：

/**
 * 静态内部类式
 */
public class Singleton3 {

    private Singleton3(){

    }

    public static Singleton3 getInstance(){
        return InstanceHolder.instance;
    }

    public void method(){
        // do something.
    }

    /**
     * 持有单例的静态内部类
     */
    private static class InstanceHolder{
        static final Singleton3 instance = new Singleton3();
    }

}

  静态内部类单例是懒加载的。静态内部类实现单例主要是依靠 JVM 提供给我们的同步控制，利用 static 和 final 两个关键字， 通过 static 进行区块初始化数据，保证数据在内存中是独一份的，final 字段保证数据初始化后无法被修改。由此来保证单例的同步控制。
  静态内部类单例相对于饿汉DCL式的优点是，由于没用使用 synchronized，所以性能上会有一些优势。

枚举式：

/**
 * 枚举式
 */
public enum Singleton4 {

    INSTANCE;

    public void method(){
        // do something.
    }

}

  枚举式是利用 enum 的特性来保证其唯一性，它的优点显而易见，实现起来十分简单，同时它又是是线程安全的。

分别的使用方法：

        //饿汉式
        Singleton1.getInstance().method();
        //懒汉DCL式
        Singleton2.getInstance().method();
        //静态内部类式
        Singleton3.getInstance().method();
        //枚举式
        Singleton4.INSTANCE.method();

  以上是单例模式的几种可行方式。