JDK源码中单例模式的应用
1、Runtime类
Runtime类封装了Java运行时的环境。每一个java程序实际上都是启动了一个JVM进程，那么每个JVM进程都是对应这一个Runtime实例，此实例是由JVM为其实例化的。每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。
由于Java是单进程的，所以，在一个JVM中，Runtime的实例应该只有一个。所以应该使用单例来实现。
1 public class Runtime { 2 private static Runtime currentRuntime = new Runtime(); 3
4 public static Runtime getRuntime() { 5 return currentRuntime; 6 } 7 private Runtime() {} 8 }
以上代码为JDK中Runtime类的部分实现，是饿汉式单例模式。在该类第一次被classloader加载的时候，实例就被创建出来了。一般不能实例化一个Runtime对象，应用程序也不能创建自己的 Runtime 类实例，但可以通过 getRuntime 方法获取当前Runtime运行时对象的引用。
验证：
1 Runtime r1 = Runtime.getRuntime(); 2 Runtime r2 = Runtime.getRuntime(); 3 System.out.println(r1 == r2);
运行结果：
true
2、java.awt.Toolkit#getDefaultToolkit()
懒汉式单例。不需要事先创建好，只要在第一次真正用到的时候再创建就可以了。因为很多时候并不常用Java的GUI和其中的对象。如果使用饿汉单例的话会影响JVM的启动速度。
1 public abstract class Toolkit { 2
3 private static Toolkit toolkit; 4
5 public static synchronized Toolkit getDefaultToolkit() { 6 if (toolkit == null) { 7 java.security.AccessController.doPrivileged( 8 new java.security.PrivilegedAction<Void>() { 9 public Void run() { 10 Class<?> cls = null; 11 String nm = System.getProperty("awt.toolkit"); 12 try { 13 cls = Class.forName(nm); 14 } catch (ClassNotFoundException e) { 15 ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader(); 16 if (cl != null) { 17 try { 18 cls = cl.loadClass(nm); 19 } catch (final ClassNotFoundException ignored) { 20 throw new AWTError("Toolkit not found: " + nm); 21 } 22 } 23 } 24 try { 25 if (cls != null) { 26 toolkit = (Toolkit)cls.newInstance(); 27 if (GraphicsEnvironment.isHeadless()) { 28 toolkit = new HeadlessToolkit(toolkit); 29 } 30 } 31 } catch (final InstantiationException ignored) { 32 throw new AWTError("Could not instantiate Toolkit: " + nm); 33 } catch (final IllegalAccessException ignored) { 34 throw new AWTError("Could not access Toolkit: " + nm); 35 } 36 return null; 37 } 38 }); 39 loadAssistiveTechnologies(); 40 } 41 return toolkit; 42 } 43 }
以上代码是Toolkit类的单例实现。这里类加载时只静态声明了私有toolkit并没有创建Toolkit实例对象，延迟加载加快了JVM启动速度。单例模式作为一种创建模式，在依赖加载的时候应用了另一种创建对象的方式，不是new新的对象，因为Toolkit本身是个抽象类不能实例化对象，而是通过反射机制加载类并创建新的实例。
3、java.awt.GraphicsEnvironment#getLocalGraphicsEnvironment()
1 public abstract class GraphicsEnvironment { 2 private static GraphicsEnvironment localEnv; 3 public static synchronized GraphicsEnvironment getLocalGraphicsEnvironment() { 4 if (localEnv == null) { 5 localEnv = createGE(); 6 } 7 return localEnv; 8 } 9
10 private static GraphicsEnvironment createGE() { 11 GraphicsEnvironment ge; 12 String nm = AccessController.doPrivileged(new GetPropertyAction("java.awt.graphicsenv", null)); 13 try { 14 Class<GraphicsEnvironment> geCls; 15 try { 16 geCls = (Class<GraphicsEnvironment>)Class.forName(nm); 17 } catch (ClassNotFoundException ex) { 18 ClassLoader cl = ClassLoader.getSystemClassLoader(); 19 geCls = (Class<GraphicsEnvironment>)Class.forName(nm, true, cl); 20 } 21 ge = geCls.newInstance(); 22 if (isHeadless()) { 23 ge = new HeadlessGraphicsEnvironment(ge); 24 } 25 } catch (ClassNotFoundException e) { 26 throw new Error("Could not find class: "+nm); 27 } catch (InstantiationException e) { 28 throw new Error("Could not instantiate Graphics Environment: "
29 + nm); 30 } catch (IllegalAccessException e) { 31 throw new Error ("Could not access Graphics Environment: "
32 + nm); 33 } 34 return ge; 35 } 36 }
这里类加载时只静态声明了私有localEnv并没有创建实例对象。在GraphicsEnvironment类被第一次调用时会创建该对象。这里的createGE()方法也是通过反射的方式创建对象的。
总结：
(1)当一个类的对象只需要或者只可能有一个时，应该考虑单例模式。
(2)如果一个类的实例应该在JVM初始化时被创建出来，应该考虑使用饿汉式。
(3)如果一个类的实例不需要预先被创建，也许这个类的实例并不一定能用得上，也许这个类的实例创建过程比较耗费时间，也许就是真的没必要提前创建。那么应该考虑懒汉式。
(4)在使用懒汉式单例的时候，应该考虑到线程的安全性问题。