一、只有一个实例的设计模式：单例模式
单例模式应该是设计模式中最常见的。正常创建对象的时候是通过new 构造方法（参数） 来实例出一个对象的，但是这样会导致，如果是一个通用的对象，反复创建的话会浪不必费要的内存，因此在这个时候可以使用单例模式来获取对象唯一的实例。
为什么要使用单例模式
Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。在很多操作中，比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。一些资源管理器常常设计成单例模式。
外部资源：譬如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个通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口被两个请求同时调用。
内部资源，譬如，大多数的软件都有一个（甚至多个）属性文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来管理这些属性文件。
使用单例模式的好处：
- 对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，这对于那些重量级对象而言，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停顿时间
单例模式的优点：
- 单例类只有一个实例
- 共享资源，全局使用
- 节省创建时间，提高性能。
如何创建一个单例模式
最主要的就是保证，构造器私有化，这样就无法通过new来实例出对象，另外提供一个访问它的全局访问点。
在Java语言中，有两种构建方式：
- 饿汉式：在程序启动或单件模式类被加载的时候，单件模式实例就已经被创建。
- 懒汉式：当程序第一次访问单件模式实例时才进行创建。
单例模式的几种写法
-
1.饿汉式
这种方式和名字很贴切，饥不择食，在类装载的时候就创建，不管你用不用，先创建了再说，如果一直没有被使用，便浪费了空间，典型的空间换时间，每次调用的时候，就不需要再判断，节省了运行时间。
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){
}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}-
2.懒汉式（非线程安全）
懒汉模式申明了一个静态对象，在用户第一次调用时初始化，虽然节约了资源，但第一次加载时需要实例化，反映稍慢一些，而且在多线程不能正常工作。在多线程访问的时候，很可能会造成多次实例化，就不再是单例了。
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){
}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}-
3.懒汉式（线程安全）
这两种「懒汉式」单例，名字起的也很贴切，一直等到对象实例化的时候才会创建，确实够懒，不用鞭子抽就不知道走了，典型的时间换空间，每次获取实例的时候才会判断，看是否需要创建，浪费判断时间，如果一直没有被使用，就不会被创建，节省空间。
因为这种方式在getInstance()方法上加了同步锁，所以在多线程情况下会造成线程阻塞，把大量的线程锁在外面，只有一个线程执行完毕才会执行下一个线程。
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}-
4.双重校验锁（DCL）
这种写法在getSingleton()方法中对singleton进行了两次判空，第一次是为了不必要的同步，第二次是在singleton等于null的情况下才创建实例。在这里用到了volatile关键字，不了解volatile关键字的可以查看 Java多线程（三）volatile域 和 java中volatile关键字的含义 两篇文章，可以看到双重检查模式是正确使用volatile关键字的场景之一。
「双重校验锁」：既可以达到线程安全，也可以使性能不受很大的影响，换句话说在保证线程安全的前提下，既节省空间也节省了时间，集合了「饿汉式」和两种「懒汉式」的优点，取其精华，去其槽粕。
public class Singleton {
/**
* 注意此处使用的关键字 volatile，
* 被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，
* 所有对该变量的读写都是直接操作共享内存，从而确保多个线程能正确的处理该变量。
*/
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}-
5.静态内部类
第一次加载Singleton类时并不会初始化sInstance，只有第一次调用getInstance方法时虚拟机加载SingletonHolder 并初始化sInstance ，这样不仅能确保线程安全也能保证Singleton类的唯一性，所以推荐使用静态内部类单例模式。
public class Singleton {
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.sInstance;
}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton sInstance = new Singleton();
}
}-
6.枚举
枚举单例的优点就是简单，但是大部分应用开发很少用枚举，可读性并不是很高，不建议用。
public enum Singleton {
//定义一个枚举的元素，它就是 Singleton 的一个实例
INSTANCE;
public void doSomeThing() {
// do something...
}
}-
7.使用容器
这种事用SingletonManager 将多种单例类统一管理，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度。
public class SingletonManager {
private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<String,Object>();
private Singleton() {
}
public static void registerService(String key, Objectinstance) {
if (!objMap.containsKey(key) ) {
objMap.put(key, instance) ;
}
}
public static ObjectgetService(String key) {
return objMap.get(key) ;
}
}面试时候可能会问到的问题
- 什么是单例模式。
- 懒汉和饿汉模式之间的区别
- 手写一个单例模式
- 单例模式的优点
- 列举几种常用的设计模式
上面很多东西，有的是从别的文档里面找的，有的是一些个人的理解，当然了有可能理解有什么误解，也希望能够原谅并及时指出。
