设计模式(1) —— 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。

1.“保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。”就是static的getInstance方法，因为普通对象是通过new实例来访问，单例对象没法new,自能通过static方法来访问了。

2.用途：如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。

3.展示临时状态，瞬间状态。唯一性。

4.单例模式的要点有三个；一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

单例模式的优缺点

1、时间和空间

比较上面两种写法：懒汉式是典型的时间换空间，也就是每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。当然，如果一直没有人使用的话，那就不会创建实例，则节约内存空间。

饿汉式是典型的空间换时间，当类装载的时候就会创建类实例，不管你用不用，先创建出来，然后每次调用的时候，就不需要再判断了，节省了运行时间。

2、线程安全

（1）从线程安全性上讲，不加同步的懒汉式是线程不安全的，比如，有两个线程，一个是线程A，一个是线程B，它们同时调用getInstance方法，那就可能导致并发问题。

（2）饿汉式是线程安全的，因为虚拟机保证只会装载一次，在装载类的时候是不会发生并发的。

（3）如何实现懒汉式的线程安全呢？

当然懒汉式也是可以实现线程安全的，只要加上synchronized即可，如下：public static synchronized Singleton getInstance(){} 

但是这样一来，会降低整个访问的速度，而且每次都要判断。那么有没有更好的方式来实现呢？

（4）双重检查加锁

可以使用"双重检查加锁"的方式来实现，就可以既实现线程安全，又能够使性能不受到很大的影响。

所谓双重检查加锁机制，指的是：并不是每次进入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，进入方法过后，先检查实例是否存在，如果不存 在才进入下面的同步块，这是第一重检查。进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来， 就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。

public class Singleton {  
        /**  
         * 对保存实例的变量添加volatile的修饰  
         */  
        private volatile static Singleton instance = null;  
        private Singleton(){  
        }  
        public static  Singleton getInstance(){  
            //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块  
            if(instance == null){  
                //同步块，线程安全地创建实例  
                synchronized(Singleton.class){  
                    //再次检查实例是否存在，如果不存在才真正地创建实例  
                    if(instance == null){  
                        instance = new Singleton();  
                    }  
                }  
            }  
            return instance;  
        }  
    }

这种实现方式可以实现既线程安全地创建实例，而又不会对性能造成太大的影响。它只是在第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。