初学Java设计方式随记 - 单例(Singleton)模式
本篇内容主要摘取自GoF的设计模式和阎宏的《Java与模式》
单例(Singleton)模式，也叫单件模式。定义如下：（参照GoF设计模式）
1. 用意：
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。
2.参与者：
• 单例类（Singleton）
— 定义一个getInstance()操作，允许客户访问它的唯一实例。getInstance()是一个类操作（一个静态方法）。
— 可能负责创建它自己的唯一实例。
3.结构图：
根据这个定义，客户只能通过Singleton类的getInstance()方法操作访问一个Singleton的实例。
在阎宏的《Java与模式》中，给出了下面的定义：
单例(Singleton)模式确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。
什么时候用单例模式呢？
从定义就可以看出来，就是当系统要求一个类只有一个实例时，才应当使用单例模式。
单例模式的要点和实现：
1. 单例类只能有一个实例 -- 一个静态的单例类类型的成员变量；
2. 单例类只能自己创建自己的唯一实例 -- 构造函数应该是私有的；
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例 -- 有一个共有的静态方法来返回单例类自己的实例。
Java中，单例模式有两种形态： 饿汉式(eager)和懒汉式(lazy)。
对应的代码如下：
饿汉式(eager)
单例类在自己被加载时就将自己实例化。
/*
* 饿汉（eager）式单例类
*/
public class EagerSingleton {
// 一个静态的单例类类型的成员变量
private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
/**
* 私有构造函数，保证外界无法直接实例化
*/
private EagerSingleton(){}
/**
* 静态工厂方法，返回单例类自己的实例
*/
public static EagerSingleton getInstance(){
return m_instance;
}
}
懒汉式(lazy)
单例类在第一次被引用时将自己实例化。
懒汉式(lazy)必须处理好在多个线程同时首次引用此类时的访问限制问题。
/*
* 懒汉（lazy）式单例类
*/
public class LazySingleton {
// 一个静态的单例类类型的成员变量
private static LazySingleton m_instance = null;
/**
* 私有构造函数，保证外界无法直接实例化
*/
private LazySingleton(){}
/**
* 静态工厂方法，返回单例类自己的实例，
* 使用了同步化synchronized，和一个if判断，来处理多线程环境。
*/
synchronized public static LazySingleton getInstance(){
if(m_instance == null){
m_instance = new LazySingleton();
}
return m_instance;
}
}
单例模式还有一种形态使用了双重检查成例，不过在阎宏的《JAVA与模式》中，指出双重检查成例并不适合Java编译器。
基本原因在于，在Java编译器，LazySingleton类的初始化与m_instance的变量赋值的顺序不可预料。如果一个线程在没有同步化的条件下读取m_instance引用，并调用这个对象的方法的话，可能会发现对象的初始化过程尚未完成，从而造成崩溃。
双重检查成例不适合Java是由于Java的内存模型造成的，参照 双重检查锁定及单例模式