单例设计模式
23大设计模式之单例设计模式（Singleton Pattern）
概念：
java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
单例模式有以下特点：
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer
Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。
一、懒汉式单例
<span style="font-size:10px;">package com.lym.singleton;
/**
* 懒汉式：(延迟实例化)
*
* 该类第一次被使用时创建该类的对象
* @author Administrator
*
*/
public class SingletonDemo {
//如果性能是你关心的重点，那么这个做法可以帮你大大地减少getInstance()的时间耗费。
private static SingletonDemo singleton = null;
private SingletonDemo(){}
public static SingletonDemo getInstance(){
if(singleton==null){
<span style="white-space:pre"> </span>singleton = new SingletonDemo();
}
return singleton;
}
//...其他方法
}</span>
（事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。）
但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的。在后面我们会解决掉这个问题。
二、饿汉式单例
package com.lym.singleton;
/**
* 饿汉式：
* 在类加载的时候创建对象
*
* 如果应用程序总是创建并使用单件实例，或者在创建和运行时方面的负担不在繁重，你可能想要急切创建此单例，那么可以使用一下做法。
* 利用这个做法，我们依赖JVM在加载这个类时马上创建唯一的单件实例。JVM保证在任何线程访问singleton静态变量之前，一定先创建此实例。
* @author Administrator
*
*/
public class SingletonDemo2 {
private static SingletonDemo2 singleton = new SingletonDemo2();//在静态初始化器中创建单例。这段代码保证了线程安全
private SingletonDemo2(){}
public static SingletonDemo2 getInstance(){
return singleton;//已经有实例了，可以直接使用
}
//...其他方法...
}
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，是线程安全的。
三、登记式单例
//类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。
public class Singleton3 {
private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
static{
Singleton3 single = new Singleton3();
map.put(single.getClass().getName(), single);
}
//保护的默认构造子
protected Singleton3(){}
//静态工厂方法,返还此类惟一的实例
public static Singleton3 getInstance(String name) {
if(name == null) {
name = Singleton3.class.getName();
System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
}
if(map.get(name) == null) {
try {
map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return map.get(name);
}
//一个示意性的商业方法
public String about() {
return "Hello, I am RegSingleton.";
}
public static void main(String[] args) {
Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
System.out.println(single3.about());
}
}登记式单例实际上维护了一组单例类的实例，将这些实例存放在一个Map（登记薄）中，对于已经登记过的实例，则从Map直接返回，对于没有登记的，则先登记，然后返回。
饿汉式和懒汉式区别
这两种乍看上去非常相似，其实是有区别的，主要两点
1、线程安全：
饿汉式是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，懒汉式就不行，它是线程不安全的，如果用于多线程可能会被实例化多次，失去单例的作用。
如果要把懒汉式用于多线程，有两种方式保证安全性，一种是在getInstance方法上加同步synchronized，另一种是在使用该单例方法前后加双锁。
2、资源加载：
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，会占据一定的内存，相应的在调用时速度也会更快，
而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次掉用时要初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。
什么是线程安全？
如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。
或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。
package com.lym.singleton;
/**
* 懒汉式：(延迟实例化)
*
* 该类第一次被使用时创建该类的对象
* @author Administrator
*
*/
public class SingletonDemo {
//volatile:volatile关键字确保当singleton对象变量被初始化成SingletonDemo实例时，多个线程正确地处理singleton变量。
//如果性能是你关心的重点，那么这个做法可以帮你大大地减少getInstance()的时间耗费。
private volatile static SingletonDemo singleton = null;
private SingletonDemo(){}
//线程安全了
public static SingletonDemo getInstance(){
//双重检查加锁，保证只有一个实例
if(singleton==null){
synchronized (singleton) {
if(singleton==null){
singleton = new SingletonDemo();
}
}
}
return singleton;
}
//...其他方法
}
在getInstance()方法中加双锁，并且把singleton静态变量用volatile修饰。改编自：http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037
