设计模式之单例模式

　　单例模式属于创建型设计模式，提供了一种创建对象的最佳方式。

　　定义：一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供。

　　问题描述：对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要。比如在Windows中的任务管理器，如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将会弹出多个窗口，且窗口内容显示内容完全一致，那么就重复了对象，造成内存资源的浪费，如果窗口内容显示不一致的话，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符。那么如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？

　　解决方案：让类自身负责保存它的唯一实例，它可以保证没有其它实例被创建，且提供一个访问该实例的方法。

　　结构图：

　　说明：单例类Singleton，提供了一个静态的getSingleton()方法，供系统获取它唯一的实例；有一个私有的构造函数；内部定义自身的一个静态变量，作为外部共享的唯一实例。

　　举个栗子，实现单例模式有以下几种方式：

　　1. 饿汉模式（一般情况下建议使用）

         

　　由于在定义静态变量的时候实例化单例类，因此在类加载的时候就已经创建了单例对象。这里，当类HungrySingleton被加载时，静态变量instance会被初始化，此时类的私有构造函数会被调用，单例类的唯一实例将被创建，所以饿汉式实现单例类将不会出现创建多个单例对象的情况，可确保单例对象的唯一性。

　　优点：在类初始化的时候，无论系统是否需要该单例，都会直接创建实例，所以无需考虑多线程访问的问题；

　　缺点：不能实现延迟加载，如果实例化比较复杂，则类加载的时间较长，并且不管将来用不用单例对象都始终占据内存，浪费系统资源。

　　2. 双重校验锁(在高并发的情况下推荐使用)

         

　　这种方式采用双锁机制，在多线程情况下能保持高性能，可在实例域需要延迟初始化时使用。

　　3. 登记式/静态内部类(明确要实现lazy loading效果时推荐使用)

         

　　在单例类中增加一个静态内部类，在该内部类中创建单例对象，再将该单例对象通过getInstance()方法返回给外部使用。这样既可以实现了延迟加载，又可以保证线程安全，不影响系统性能，在java语言中不失为一种最好的单例模式的实现方式。

　　优点：既实现了延迟加载，又保证了线程安全。

　　缺点：只适用于静态域的情况。

　　优点：会阻止其它对象实例化其自己的单例对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例；节省内存的开销，尤其是频繁地创建和销毁实例。

　　缺点：没有接口，不能继承，单例类只关心内部逻辑，不关心外面怎样来实例化。

　　适用场景：

　　（1）系统只需要一个实例对象，如序列号生成器等；

　　（2）当类只有一个实例且调用者只有一个公共的访问点来访问该实例。