摘要：在寫(xiě)單例模式的代碼之前，我們先簡(jiǎn)單了解一下兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，關(guān)于類(lèi)的加載順序和關(guān)鍵字。懶漢和餓漢在程序編寫(xiě)上，一般將單例模式分為兩種，分別是餓漢式和懶漢式，餓漢式在類(lèi)加載時(shí)就完成了初始化，所以類(lèi)加載比較慢，但獲取對(duì)象的速度快。

單例模式是比較常見(jiàn)的一種設(shè)計(jì)模式，目的是保證一個(gè)類(lèi)只能有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例，避免頻繁創(chuàng)建對(duì)象，節(jié)約內(nèi)存。

單例模式的應(yīng)用場(chǎng)景很多，

比如我們電腦的操作系統(tǒng)的回收站就是一個(gè)很好的單例模式應(yīng)用，電腦上的文件、視頻、音樂(lè)等被刪除后都會(huì)進(jìn)入到回收站中；還有計(jì)算機(jī)中的打印機(jī)也是采用單例模式設(shè)計(jì)的，一個(gè)系統(tǒng)中可以存在多個(gè)打印任務(wù)，但是只能有一個(gè)正在工作的任務(wù)；Web頁(yè)面的計(jì)數(shù)器也是用單例模式實(shí)現(xiàn)的，可以不用把每次刷新都記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)回味這些應(yīng)用場(chǎng)景，我們對(duì)單例模式的核心思想也就有了更清晰的認(rèn)識(shí)，下面就開(kāi)始用代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在寫(xiě)單例模式的代碼之前，我們先簡(jiǎn)單了解一下兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，關(guān)于類(lèi)的加載順序和static關(guān)鍵字。

類(lèi)加載(classLoader)機(jī)制一般遵從下面的加載順序

如果類(lèi)還沒(méi)有被加載：

先執(zhí)行父類(lèi)的靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量初始化，靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量的執(zhí)行順序跟代碼中出現(xiàn)的順序有關(guān)。

執(zhí)行子類(lèi)的靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量初始化。

執(zhí)行父類(lèi)的實(shí)例變量初始化

執(zhí)行父類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

執(zhí)行子類(lèi)的實(shí)例變量初始化

執(zhí)行子類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)

同時(shí)，加載類(lèi)的過(guò)程是線程私有的，別的線程無(wú)法進(jìn)入。

如果類(lèi)已經(jīng)被加載：

靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量不在重復(fù)執(zhí)行，再創(chuàng)建類(lèi)對(duì)象時(shí)，只執(zhí)行與實(shí)例相關(guān)的變量初始化和構(gòu)造方法。

一個(gè)類(lèi)中如果有成員變量或者方法被static關(guān)鍵字修飾，那么該成員變量或方法將獨(dú)立于該類(lèi)的任何對(duì)象。它不依賴類(lèi)特定的實(shí)例，被類(lèi)的所有實(shí)例共享，只要這個(gè)類(lèi)被加載，該成員變量或方法就可以通過(guò)類(lèi)名去進(jìn)行訪問(wèn)，它的作用用一句話來(lái)描述就是，不用創(chuàng)建對(duì)象就可以調(diào)用方法或者變量，這簡(jiǎn)直就是為單例模式的代碼實(shí)現(xiàn)量身打造的。

下面將列舉幾種單例模式的實(shí)現(xiàn)方式，其關(guān)鍵方法都是用static修飾的，并且，為了避免單例的類(lèi)被頻繁創(chuàng)建對(duì)象，我們可以用private的構(gòu)造函數(shù)來(lái)確保單例類(lèi)無(wú)法被外部實(shí)例化。

在程序編寫(xiě)上，一般將單例模式分為兩種，分別是餓漢式和懶漢式，

餓漢式：在類(lèi)加載時(shí)就完成了初始化，所以類(lèi)加載比較慢，但獲取對(duì)象的速度快。

懶漢式：在類(lèi)加載時(shí)不初始化，等到第一次被使用時(shí)才初始化。

1、餓漢式 (可用)

public class Singleton {

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

    public static Singleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }

}

這是比較常見(jiàn)的寫(xiě)法，在類(lèi)加載的時(shí)候就完成了實(shí)例化，避免了多線程的同步問(wèn)題。當(dāng)然缺點(diǎn)也是有的，因?yàn)轭?lèi)加載時(shí)就實(shí)例化了，沒(méi)有達(dá)到Lazy Loading (懶加載) 的效果，如果該實(shí)例沒(méi)被使用，內(nèi)存就浪費(fèi)了。

2、普通的懶漢式 (線程不安全，不可用)

public class Singleton {

    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

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

}

這是懶漢式中最簡(jiǎn)單的一種寫(xiě)法，只有在方法第一次被訪問(wèn)時(shí)才會(huì)實(shí)例化，達(dá)到了懶加載的效果。但是這種寫(xiě)法有個(gè)致命的問(wèn)題，就是多線程的安全問(wèn)題。假設(shè)對(duì)象還沒(méi)被實(shí)例化，然后有兩個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)，那么就可能出現(xiàn)多次實(shí)例化的結(jié)果，所以這種寫(xiě)法不可采用。

3、同步方法的懶漢式 (可用)

public class Singleton {

    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

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

}

這種寫(xiě)法是對(duì)getInstance()加了鎖的處理，保證了同一時(shí)刻只能有一個(gè)線程訪問(wèn)并獲得實(shí)例，但是缺點(diǎn)也很明顯，因?yàn)?/strong>synchronized是修飾整個(gè)方法，每個(gè)線程訪問(wèn)都要進(jìn)行同步，而其實(shí)這個(gè)方法只執(zhí)行一次實(shí)例化代碼就夠了，每次都同步方法顯然效率低下，為了改進(jìn)這種寫(xiě)法，就有了下面的雙重檢查懶漢式。

public class Singleton {

    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

}

public class Singleton {

    private Singleton() {}

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

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

}

public enum Singleton {
    INSTANCE;
}