设计模式之单例模式

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定义：确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向系统提供这个实例。

使用场景：在一个系统中，要求一个类有且仅有一个对象，如果出现多个对象就会出现“不良反应”，可以采用单例模式。
如1.要求生成唯一序列号的环境；
   2.在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个WEB页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
   3.创建一个对象消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；
   4.需要定义大量的静态常量和静态方法的（如工具类）环境，可以采用单例模式。

注意的问题：非static单例对象如果长期在内存中不使用，也是有可能被JVM回收的。
解决方法：可以是观察者模式去记录变化，使得哪怕重新构建单例的时候也能恢复原来的状态，这种设计需要看场景。

线程安全：
1.最简单的方式，不作同步处理；
缺点：不符合当下延迟加载的设计思想，试想当一个系统中存在大量的单例类的时候，每次类加载的时候都去new一个对象，那么启动速度将会很慢！所以这种仅适用于小系统。
/**
* @author Robert
*
*/
public class SafeSingleton {

    private static SafeSingleton singleton = new SafeSingleton();
  
    private SafeSingleton() {
      
    }
  
    public static SafeSingleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

2.使用同步方法;
缺点：同步的粒度还是太大，因为仅仅只有在第一次创建单例的时候需要同步，而如果同步整个方法的话，后续效率会受到影响。
/**
* @author Robert
*
*/
public class SafeSingleton {

    private static SafeSingleton singleton;
  
    private SafeSingleton() {
      
    }
  
    public synchronized static SafeSingleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new SafeSingleton();
        }
        return singleton ;
    }
}

3.使用双重锁;
缺点：由于new SafeSingleton的时候，内存分配与对象初始化的顺序是未知的，所以可能出现已经内存分配了，然后有另一个线程访问到①，但对象尚未初始化的情况。貌似问题出现在JDK1.5前，还待确认。
/**
* @author Robert
*
*/
public class SafeSingleton {

    private static SafeSingleton singleton;
  
    private SafeSingleton() {
      
    }
  
    public static SafeSingleton getInstance() {
        if (singleton == null) {//①
            synchronized (SafeSingleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new SafeSingleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

4.针对双重锁存在的BUG的优化
/**
* @author Robert
*
*/
public class SafeSingleton {

    private static SafeSingleton singleton;
  
    private SafeSingleton() {
      
    }
  
    public static SafeSingleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (SafeSingleton. class) {
                SafeSingleton inst = singleton;
                if (inst == null) {
                    synchronized (SafeSingleton. class) {
                        inst = new SafeSingleton();
                    }
                    singleton = inst ;
                }
            }
        }
        return singleton ;
    }
}

单例虽说是23种设计模式中比较常用、好理解的，但经常需要考虑并发问题。