解析Singleton开发模式

单例模式（Singleton pattern）
一个singleton 类是指这个类只能有一个实例，当系统只要求一个类的唯一实例时，我们就采用单例模式。要实现一个singleton类，我们首先要设置一个全局的点，以便其它类可以得到这个实例，其次很重要的一点是构造函数必须设定为私有，具体的实现通常有两种方式：饿汉式和懒汉式。从字面上去理解，懒汉式就是在不用的时候不去new这个实例，用到才去创建这个实例，它比较省空间，但是耗费时间；饿汗式是先提前new好实例,这样省时间但是耗费空间。

饿汉式：

public class Singleton {
	//设置全局点，在类加载的时候就实例化
	private static Singleton instence = new Singleton();
	//私有的构造函数
	private Singleton(){};
	public static Singleton getInstence(){
		return instence;
	}
}

懒汉式：

public class Singleton {
	//设置全局点，在类加载的时候仅仅声明一个空的对象
	private static Singleton instance = null;
	//私有的构造函数
	private Singleton(){};
	public static Singleton getInstence(){
		if(instence == null) 
			instence = new Singleton();
		return instence;
	}
}

对于饿汉式的singleton是线程安全的，因为它在类加载的时候就实例化了一个对象，在高并发的多线程中，能访问到的也只有这一个实例。而对于懒汉式来讲，它并不是线程安全的，我们可以想象，在一个多线程的环境下，线程a判断instence为空时，因为创建对象需要时间，所以线程a等待实例创建，这时线程b正好也判断instence，而这时instence仍然为空，所以线程b也导致new了一个对象，这样就导致创建了多个对象。于是我们想到了使用同步锁，我们可以把同步锁加在一个方法上面，也可以加在一段代码上面，在这里我们为了减少系统性能消耗，我们仅在创建对象的时候进行同步就可以，为了保证只有第一个线程才可以创建对象，我们要在判断一次instence是否为空，改进后的代码如下：

public class Singleton {
	//设置全局点，在类加载的时候仅仅声明一个空的对象
	private static Singleton instance = null;
	//私有的构造函数
	private Singleton(){};
	public static Singleton getInstence(){
		if(instence == null) 
			synchronized(Singleton.class){
				if(instence == null)
					instence = new Singleton();
			}
		return instence;
	}
}

***在这里我们用到了synchronized方法，如果对synchronized不了解，在其他文章中会详细介绍多线程中的同步机制。

但是我们如果仔细分析上面的例子，当创建对象的时候，jvm首先在栈中创建一个引用变量，然后再在堆中创建对象，中间是有时间间隔的，在这里，instence就是引用变量，jvm为它分配内存后，instence中的值已经不为空，这时如果另一个线程访问，它就会返回这个临时的值，因此用这种方法也不能解决线程安全问题。最终我们用了一个中间类解决了线程安全问题。

public class Singleton {
	private  Singleton() {}  
	private static class SingletonHolder {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}
	public static Singleton getInstance() {
		 return SingletonHolder.INSTANCE; 
	}
}

当某对象第一次调用Singleton.getInstance()时，Singleton类被首次主动使用，jvm对其进行初始化（此时并不会调用Singleton()构造方法），然后Singleton调用getInstance()方法，该方法中，又首次主动使用了SingletonHolder类，所以要对SingletonHolder类进行初始化，初始化中，INSTANCE常量被赋值时才调用了Singleton的构造方法Singleton()，完成了实例化并返回该实例。当再有对象（也许是在别的线程中）再次调用Singleton.getInstance()时，因为已经初始化过了，不会再进行初始化步骤，所以直接返回INSTANCE常量即同一个Singleton实例。