一、单例模式概述
单例模式定义很简单：一个类中能创建一个实例，所以称之为单例。
那我们为什么要使用单例模式呢？
- 那既然一个类中只能创建一个实例，那么可以说这是跟类的状态与对象无关的了。
- 频繁创建对象、管理对象是一件耗费资源的事，我们只需要创建一个对象来用就足够了。
如果你学过J2EE，你可能知道：
- Servlet是单例
- Struts2是多例
- SpringMVC是单例的
Struts2为啥设计成多例呢？
- 这主要是由于设计层面上的问题，Struts2是基于Filter拦截类的，ognl引擎对变量是注入的，所以它要设计成多例
二、单例模式示例
编写单例模式的代码其实很简单，分为三步：
- 将构造函数私有化
- 在类的内部创建示例
- 提供获取唯一实例的方法
2.1 饿汉式
根据上面的步骤，我们就可以创建单例模式了。
public class Java2y {
// 1.将构造函数私有化，不可以通过new的方式来创建对象
private Java2y(){}
// 2.在类的内部创建实例
private static Java2y y = new Java2y();
// 3.提供获取唯一实例的方法
public static Java2y getInstance(){
return y;
}
}
这种代码我们称之为“饿汉式”：
- 一上来就创建了对象，如果该实例从始至终都没被使用过，则会造成内存浪费。
2.2 简单饿汉式
既然一上来就创建对象会造成内存浪费，那我们设计成用到的时候再创建对象
public class Java2y {
// 1.将构造函数私有化，不可以通过new的方式来创建对象
private Java2y(){}
// 2.1先不创建对象，等用到的时候再创建
private static Java2y y = null;
// 2.2调用这个方法，创建对象
public static Java2y getInstance(){
// 3.如果对象为null，就创建并返回
if(y == null){
y = new Java2y();
}
return y;
}
}
上面的代码不行吗？在单线程环境下是可行的，如果在多线程环境下就有问题了，解决方法也很简单，加锁就行。
public class Java2y {
// 1.将构造函数私有化，不可以通过new的方式来创建对象
private Java2y(){}
// 2.1先不创建对象，等用到的时候再创建
private static Java2y y = null;
// 2.2调用这个方法，创建对象
public static synchronized Java2y getInstance(){
// 3.如果对象为null，就创建并返回
if(y == null){
y = new Java2y();
}
return y;
}
}
2.3 双重检测机制（DCL）懒汉式
上面那种直接在方法上加锁的方式其实不够好，因为在方法上加了内置锁，在多线程环境下性能会比较低，所以我们可以将锁的范围缩小。
public class Java2y {
private Java2y(){}
private static Java2y y = null;
private static Java2y getInstance(){
if(y == null){
// 将锁的范围缩小，提高性能
synchronized(Java2y.class){
y = new Java2y();
}
}
return y;
}
}
这样写以后可行了吗？不行，因为虽然加了锁，但还是有可能创建出两个对象出来：
- 线程1和线程2同时调用getInstance()方法，它们同时判断y==null，因为结果都为null，所以进入了if代码块。
- 此时线程1得到CPU的控制权-->进入同步代码块-->创建对象-->返回对象
- 线程1完成后，线程2得到了CPU控制权，一样是进入同步代码块-->创建对象-->返回对象
- 然后很明显，最终返回了不止一个对象
然后有人又想到了：进入同步代码块时再判断一下对象是否存在就行了吧，于是有了下面的代码：
public class Java2y {
private Java2y(){}
private static Java2y y = null;
private static Java2y getInstance(){
if(y == null){
// 将锁的范围缩小，提高性能
synchronized(Java2y.class){
if(y == null){
y = new Java2y();
}
}
}
return y;
}
}
然后这种方式又出现了重排序的问题！！！怎么解决呢？加上volatile关键字吧，volatile有内存屏障的功能！
所以说完整的DCL代码是这样子的：
public class Java2y {
private Java2y(){}
private static volatile Java2y y = null;
private static Java2y getInstance(){
// 这个判空是为了提高性能
if(y == null){
// 将锁的范围缩小，提高性能
synchronized(Java2y.class){
if(y == null){
y = new Java2y();
}
}
}
return y;
}
}
2.4 静态内部类懒汉式
它的原理是这样的：
- 当任何一个线程第一次调用getInstance()时，都会使SingletonHolder被加载和被初始化，此时静态初始化器将执行Singleton的初始化操作。（被调用时才进行初始化！）
- 初始化静态数据时，Java提供了的线程安全性保证。（所以不需要任何的同步）
public class Java2y {
private Java2y (){}
// 使用私有静态内部类实现懒加载
private static class LazyHolder {
private static final Java2y INSTANCE = new Java2y();
}
public static Java2y getInstance(){
return LazyHolder.INSTANCE;
}
}
这种方式非常推荐使用！！！
2.5 枚举方式
public enum Java2y {
JAVA_2_y,
}
这种实现：
- 简单
- 防止多次实例化，即使是在复杂序列化或者反射攻击时也很安全
