单例模式

定义：一个类实例或者应用的一个全局访问值。
优点及使用：

• 通过定义final型类来保证实例唯一和防止克隆
• 通过定义final型的子类进行扩展
• 让一个方法或者变量静态公有
• 通过提供的方法访问实例
• 良好的类的实例化控制
• 通过定义一个静态值供所有实例共享
• 相关模式有：
        抽象工厂：这个用来放回唯一的对象。
        构建者：这个用来构造复杂对象，而单例是用来创建一个全局访问对象。
        原型：这个用来拷贝对象或者从原型创建一个对象，而单例是用来保证只有一个原型。

例子：
一个文件系统，一个窗口管理者，一个打印机核心，一个测试引擎，一个输入输出端口等等。

设计单例模式，你需要让类像java.Math一样是final类型，这样子就不会被继承，或者定义一个共有静态的变量或者方法，或者让所有构造器都为私有，防止编译器创建默认构造函数。

例如，设置唯一的远程连接

final class RemoteConnection {
    private Connect con;
    private static RemoteConnection rc = new RemoteConnection(connection);
    private RemoteConnection(Connect c) { 
        con = c;
        ....
    }
    public static RemoteConnection getRemoteConnection() {
        return rc;
    }
    public void setConnection(Connect c) {
        this(c);
    }
}

使用：

RemoteConnection rconn = RemoteConnection.getRemoteConnection();
rconn.loadData();
...

下边的代码会失败，因为构造函数是私有的。

RemoteConnection con = new RemoteConnection(connection); //失败

//继承失败 (final class)
class Connection extends RemoteConnection {}

使用静态变量控制实例的例子;

class Connection {
    public static boolean haveOne = false;
    public Connection() throws Exception{
        if (!haveOne) {
           doSomething();
           haveOne = true;
        }else {
          throw new Exception("You cannot have a second instance");
        }
    }
    public static Connection getConnection() throws Exception{
        return new Connection();
    }
    void doSomething() {}
    //...
    public static void main(String [] args) {
        try {
            Connection con = new Connection(); //ok
        }catch(Exception e) {
            System.out.println("first: " +e.getMessage());
        }
        try {
            Connection con2 = Connection.getConnection(); //failed.
        }catch(Exception e) {
            System.out.println("second: " +e.getMessage());
        }
    }
}

通过共有静态变量保证实例唯一：

class Employee {
   public static final int companyID = 12345;
   public String address;
   //...
   
}
class HourlyEmployee extends Employee {
   public double hourlyRate;
   //....
}
class SalaryEmployee extends Employee {
   public double salary;
   //...
}
class Test {
   public static void main(String[] args) {
      Employee Evens = new Employee();
      HourlyEmployee Hellen = new HourlyEmployee();
      SalaryEmployee Sara = new SalaryEmployee();
      System.out.println(Evens.companyID == Hellen.companyID); //true
      System.out.println(Evens.companyID == Sara.companyID); //true
   }
}

companyID是一个唯一并且不能被子类修改的变量。
注意：单例只在给定的类加载器中被保证唯一，如果在许多唯一的企业容器中使用，每个容器都会有一个实例。

是否要进行线程同步来管理方法访问，依赖于你工程的情况和县城控制。