單例模式：是一種常用的創建對象的方式，比起普通方式創建對象，這種思想具有非常多的優點。是java 23種設計模式之一。
構造器被私有化，類中對外提供唯一對象，常見的有懶漢式和餓漢式等。
懶漢式：調用時創建一個對象，后續調用不再重新創建。
餓漢式：類加載時就創建了，並且只創建一次。
靜態類（常見的工具類都是）：所有的成員都是靜態的。可以認為是靜態的集合。
例如：
Math類是一個靜態類。
我們使用Math.round()方法時，並不關注Math類本身，關注的其實是round方法的方法體中的代碼執行邏輯。
使用工具類，其實是使用了工具類中方法的方法體。與類對象無關。
所以單例模式與靜態類的區別在於：
單例模式是面向對象的設計。本質上還是創建對象，調用方法。單例存在的根本就是為了得到對象。
靜態類是單純使用方法體，對象沒有存在的價值。所以直接使用類名調用，不創建對象。靜態類存在是為了快捷方便的使用里面的方法。
二者設計目標不同。
靜態類構造函數沒有存在的價值，單例模式需要獲取對象，所以必須有構造器，但是私有化。而且可以有非靜態的成員。（單例模式推薦使用靜態的成員）
單例模式：
第一種：
懶漢式①，線程不安全。
實例
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
一句話：先定義變量，不初始化。等到使用時初始化。但是多線程時有問題。
第二種：
懶漢式②，線程安全。
優點：第一次調用才初始化，避免內存浪費。
缺點：必須加鎖 synchronized 才能保證單例，但加鎖會影響效率。
實例
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
} return instance;
}
}
一句話：先定義變量，不初始化。等到使用時初始化。加鎖了，多線程也可以很好地使用。但是效率低。
第三種：
餓漢式③，線程安全。
這種方式比較常用，但容易產生垃圾對象。
優點：沒有加鎖，執行效率會提高。
缺點：類加載時就初始化，浪費內存。
基於 classloader 機制避免了多線程的同步問題，不過，instance 在類裝載時就實例化，雖然導致類裝載的原因有很多種，在單例模式中大多數都是調用 getInstance 方法， 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態方法）導致類裝載，這時候初始化 instance 顯然沒有達到 lazy loading 的效果。
實例
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
一句話：類加載時就創建對象。類被加載的可能性太高，有時候類被加載不一定需要使用到對象，導致內存垃圾產生。
第四種：
雙檢鎖/雙重校驗鎖（DCL，即 double-checked locking）
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：是
這種方式采用雙鎖機制，安全且在多線程情況下能保持高性能。
getInstance() 的性能對應用程序很關鍵。
實例
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
一句話：調用時才創建，但是雙重鎖機制，既多線程安全，也保證高效。
第五種：
登記式/靜態內部類
是否 Lazy 初始化：是
是否多線程安全：是
這種方式能達到雙檢鎖方式一樣的功效，但實現更簡單。對靜態域使用延遲初始化，應使用這種方式而不是雙檢鎖方式。這種方式只適用於靜態域的情況，雙檢鎖方式可在實例域需要延遲初始化時使用。
這種方式同樣利用了 classloader 機制來保證初始化 instance 時只有一個線程，它跟第 3 種方式不同的是：第 3 種方式只要 Singleton 類被裝載了，那么 instance 就會被實例化（沒有達到 lazy loading 效果），而這種方式是 Singleton 類被裝載了，instance 不一定被初始化。因為 SingletonHolder 類沒有被主動使用，只有通過顯式調用 getInstance 方法時，才會顯式裝載 SingletonHolder 類，從而實例化 instance。想象一下，如果實例化 instance 很消耗資源，所以想讓它延遲加載，另外一方面，又不希望在 Singleton 類加載時就實例化，因為不能確保 Singleton 類還可能在其他的地方被主動使用從而被加載，那么這個時候實例化 instance 顯然是不合適的。這個時候，這種方式相比第 3 種方式就顯得很合理。
實例
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
一句話：內部類使用類似餓漢式方式，外部類的類方法對外返回對象。線程安全，節省內存。
文中部分內容節選自菜鳥教程：http://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html