有時候某些對象我們只需要一個，如：線程池、緩存、對話框等等，對於這類對象我們只能有一個實例，如果我
們制造出多個實例，就會導致很多問題產生。
但是我們怎樣才能保證一個類只有一個實例並且能夠便於訪問？這里我們想到了全局變量，全局變量確實是可以
保證該類可以隨時訪問，但是它很難解決只有一個實例問題。最好的辦法就是讓該自身來負責保存它的唯一實例。這
個類必須要保證沒有其他類來創建它。這里我們可以將其構造方法私有化。即
1 Public MyClass{ 2 PrivateMyClass(){} 3 }
含有私有化構造器的類就能保證它不能被其他類實例化了。但是我們如何來獲取這個實例化類呢？提供一個方法
用於返回該類的實例對象即可實現。
1 public class MyClass { 2 private MyClass(){ 3 4 } 5 6 public static MyClass getInstance(){ 7 return new MyClass(); 8 } 9 }
一、基本定義
通過上面簡單介紹，我們可以對單例模式有一個簡單的認識。所謂單例模式就是確保某一個類只有一個實例，並
且提供一個全局訪問點。
從上面可以看出單例模式有如下幾個特點：
一、它只有一個實例。
二、它必須要自行實例化。
三、它必須自行想整個系統提供訪問點。
二、模式結構
單例模式可以說是最簡單的設計模式了，它僅有一個角色Singleton。
Singleton：單例。
三、模式實現
1 public class Singleton { 2 //利用靜態變量來記錄Singleton的唯一實例 3 private static Singleton uniqueInstance; 4 5 /* 6 * 構造器私有化，只有Singleton類內才可以調用構造器 7 */ 8 private Singleton(){ 9 10 } 11 12 public static Singleton getInstance(){ 13 if(uniqueInstance == null){ 14 uniqueInstance = new Singleton(); 15 } 16 17 return uniqueInstance; 18 } 19 20 }
在《Head First》有這樣一個場景，就是說有兩個線程都要執行這段代碼，很有可能會產生兩個實例對象。如下圖：
這里有三種解決方案。
第一、 使用synchronized來處理。也就是說將getInstance()方法變成同步方法即可。
1 public class Singleton { 2 //利用靜態變量來記錄Singleton的唯一實例 3 private static Singleton uniqueInstance; 4 5 /* 6 * 構造器私有化，只有Singleton類內才可以調用構造器 7 */ 8 private Singleton(){ 9 10 } 11 12 public static synchronized Singleton getInstance(){ 13 if(uniqueInstance == null){ 14 uniqueInstance = new Singleton(); 15 } 16 17 return uniqueInstance; 18 } 19 20 }
第二、 直接初始化靜態變量。這樣就保證了線程安全。
1 public class Singleton { 2 /* 3 * 利用靜態變量來記錄Singleton的唯一實例 4 * 直接初始化靜態變量，這樣就可以確保線程安全了 5 */ 6 private static Singleton uniqueInstance = new Singleton(); 7 8 /* 9 * 構造器私有化，只有Singleton類內才可以調用構造器 10 */ 11 private Singleton(){ 12 13 } 14 15 public static Singleton getInstance(){ 16 return uniqueInstance; 17 } 18 19 }
第三、 用“雙重檢查加鎖”，在getInstance()中減少使用同步。
1 public class Singleton { 2 /* 3 * 利用靜態變量來記錄Singleton的唯一實例 4 * volatile 關鍵字確保：當uniqueInstance變量被初始化成Singleton實例時， 5 * 多個線程正確地處理uniqueInstance變量 6 * 7 */ 8 private volatile static Singleton uniqueInstance; 9 10 /* 11 * 構造器私有化，只有Singleton類內才可以調用構造器 12 */ 13 private Singleton(){ 14 15 } 16 17 /* 18 * 19 * 檢查實例，如果不存在，就進入同步區域 20 */ 21 public static Singleton getInstance(){ 22 if(uniqueInstance == null){ 23 synchronized(Singleton.class){ //進入同步區域 24 if(uniqueInstance == null){ //在檢查一次，如果為null，則創建 25 uniqueInstance = new Singleton(); 26 } 27 } 28 } 29 30 return uniqueInstance; 31 } 32 33 }
在這里是首先檢查是否實例已經創建了，如果尚未創建，才會進行同步。這樣一來。只有第一次會同步。
四、模式優缺點
優點
一、節約了系統資源。由於系統中只存在一個實例對象，對與一些需要頻繁創建和銷毀對象的系統而言，單
例模式無疑節約了系統資源和提高了系統的性能。
二、因為單例類封裝了它的唯一實例，所以它可以嚴格控制客戶怎樣以及何時訪問它。
缺點
一、由於單例模式中沒有抽象層，因此單例類的擴展有很大的困難。
二、單例類的職責過重，在一定程度上違背了“單一職責原則”。
五、模式使用場景
下列幾種情況可以使用單例模式。
一、系統只需要一個實例對象，如系統要求提供一個唯一的序列號生成器，或者需要考慮資源消耗太大而只允許創建一個對象。
二、客戶調用類的單個實例只允許使用一個公共訪問點，除了該公共訪問點，不能通過其他途徑訪問該實例。
六、總結
1. 單例模式中確保程序中一個類最多只有一個實例。
2. 單例模式的構造器是私有了，而且它必須要提供實例的全局訪問點。
3. 單例模式可能會因為多線程的問題而帶來安全隱患。