设计模式[1]-单例模式-Singleton Pattern

1. 单例模式简介

单例模式（Singleton Pattern）是创建型模式（Creational Pattern）的一种，也是最简单的设计模式。顾名思义，单例模式就是只有一个实例，单例类自己创建唯一的实例，并且向其它对象提供这个实例。

单例模式广泛应用于线程池、缓存、日志对象等场景，这些应用场景基本都涉及到资源管理。

2. 单例模式的写法

茴字有四种写法，单例模式也有N种写法，这里我们只准备说三种线程安全的单例模式，分别是饿汉方式、内部类方式、枚举类方式。

2.1 饿汉方式

所谓饿汉，就是明明我就在这里，却没有人来勾搭。单例类在被装载时，单例对象就被实例化，即使永远没人调用，是为饿汉。人们说它的缺点是在没被调用之前实例就被创建了，占用了内存资源；但单例模式占用的资源和内存的价格比起来，实在不值一提。

package org.patterns.creational.singleton;

public class SingleObject {

    // 创建单例对象，注意static修饰符。所谓的饿汉模式。
    private static SingleObject instance = new SingleObject();

    // 将构造器声明成为private，使其不能通过new操作符来操作。
    private SingleObject(){}

    //获取实例的方法，静态的成员方法。
    public static SingleObject getInstance(){
        return instance;
    }

    // 单例提供的功能
    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

2.2 内部类方式

内部类的方式保证了仅当单例类被调用时才实例化对象，同时也保证了线程安全；它利用classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程；当getInstance方法被调用时，内部类SingletonHolder才会被装载，从而实例化单例类。

内部类的方式，还能防止通过反射和反序列化的方式获取额外的实例。

public class InnerSingleton {

    // 私有构造器
    private InnerSingleton(){}

    // 内部类
    private static class SingletonHolder {
        private static final InnerSingleton INSTANCE = new InnerSingleton();
    }

    //获取实例的方法，静态的成员方法。
    public static final InnerSingleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }

    // 单例提供的功能
    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

2.2 枚举类方式

枚举类方式是《Effective Java》一书所倡导的，需要JDK1.5+的支持。它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;

    // 单例提供的功能
    public void showMessage(){
        System.out.println("Hello World!");
    }
}

3. 单例模式的注意事项

不同的单例写法，在创建实例的时候，有可能是线程不安全的，可能会导致创建多个实例。
单例不是单线程，单例类也可以被多线程并发地调用；Spring中声明的Bean，默认都是单例模式。如果单例类的多个方法存在资源竞争的情况，那么也许需要引入锁机制来解决。

（完）