摘要：總結(jié)單例是運(yùn)用頻率很高的模式，因為客戶端沒有高并發(fā)的情況，選擇哪種方式并不會有太大的影響，出于效率考慮，推薦使用和靜態(tài)內(nèi)部類實現(xiàn)單例模式。

單例模式是應(yīng)用最廣的模式之一，也可能是很多人唯一會使用的設(shè)計模式。在應(yīng)用單例模式時，單例對象的類必須保證只用一個實例存在。許多時候整個系統(tǒng)只需要一個全局對象，這樣有利于我么能協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)整體的行為。

確保某個類有且只有一個對象的場景，避免創(chuàng)建多個對象消耗過多的資源，或者某個對象只應(yīng)該有且只有一個。例如，創(chuàng)建一個對象需要消耗的資源過多，如要訪問IO和數(shù)據(jù)庫的資源，需要頻繁進(jìn)行創(chuàng)建和銷毀的對象，這時候就需要考慮使用單例模式。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

 public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

getInstance()方法中添加了synchronized關(guān)鍵字，也就是getInstance是一個同步方法，在多線程情況下保證單例的對象唯一性的手段。但是會發(fā)現(xiàn)個問題即使instance已經(jīng)被初始化，每次調(diào)用getInstance方法都會進(jìn)行同步，這樣會消耗不必要的資源，這也是懶漢式的最大的文問題。最后總結(jié)下：
優(yōu)點：單例只在使用時才被初始化，一定程度上節(jié)約了資源。
缺點：第一次加載時需要進(jìn)行實例化，反應(yīng)稍慢，最大問題是每次調(diào)用getInstance都會進(jìn)行同步，造成不必要的同步開銷，這種模式一般不建議使用。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
                if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

getInstance方法中對instance進(jìn)行了兩次判空，第一層判斷主要是避免不必要的同步，第二層判斷是為了在null放的情況下創(chuàng)建實例。由于Java編譯器允許處理器亂序執(zhí)行，在JDK1.5之前JMM（Java內(nèi)存模型）會偶爾失敗，會發(fā)生DCL失效問題。JDK1.5之后，SUN調(diào)整了JVM，又優(yōu)化了volatile關(guān)鍵字，只要將instance定義改成 private volatile static Singleton instance = null就可以保證每次都是從主內(nèi)存讀取，就可以使用DCL的寫法來完成單例。
優(yōu)點資源利用率高，既能在需要時才初始化單例，又能保證線程安全，且單例對象初始化后調(diào)用getInstance不進(jìn)行同步，效率高。
缺點第一次加載反應(yīng)稍慢，也由于JMM的原因偶爾會失敗。在高并發(fā)環(huán)境下也有一定缺陷，雖然發(fā)生的概率較小。
DCL模式是使用最多的單例模式實現(xiàn)方式，除非代碼在并發(fā)場景比較復(fù)雜或者JDK1.6以下版本使用，否則，這種方式基本都能滿足需求。

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
}

DCL模式雖然在一定程度解決了資源消耗、多余的同步、線程安全等問題，但是，它還是在某種情況下會出現(xiàn)失效問題。
第一次加載Singleton類并不會初始化instance，只有在第一次調(diào)用getInstance()方法時instance才被初始化，因此第一次調(diào)用getInstance方法會導(dǎo)致虛擬機(jī)加載SingletonHolder類，這種方法不僅能保證線程安全，也能保證單例對象的唯一性，同時也延遲了單例的實例化，所以這是推薦使用的單例模式。

public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doSomething() {
        System.out.println("do something");
    }
}

優(yōu)點：簡單
枚舉在java中與普通類一樣，不僅能有字段，還能夠有自己的方法。重要的是枚舉實例的創(chuàng)建是線程安全的，并且在任何情況下它都是一個單例。

public class SingletonManager {
    private static Map objMap = new HashMap();

    public static void regsiterService(String key, Object instance) {
        if (!objMap.containsKey(key)) {
            objMap.put(key, instance);
        }
    }

    public static Object getService(String key) {
        return objMap.get(key);
    }
}

將多種單例注入一個統(tǒng)一的管理類，使用時根據(jù)key獲取對象對應(yīng)類型的對象。
這種方法是使得我們可以管理多種類型的單例，在使用過程中可以通過統(tǒng)一的接口進(jìn)行操作，降低了使用成本，也對用戶應(yīng)藏了具體實現(xiàn)，降低了耦合。

單例是運(yùn)用頻率很高的模式，因為客戶端沒有高并發(fā)的情況，選擇哪種方式并不會有太大的影響，出于效率考慮，推薦使用DCL和靜態(tài)內(nèi)部類實現(xiàn)單例模式。
單例的優(yōu)點

由于單例模式只存在一個實例，減少了內(nèi)存開銷，特別是一個對象需要頻繁的創(chuàng)建、銷毀時，而且創(chuàng)建或銷毀時性能無法優(yōu)化，單例模式的優(yōu)勢就十分明顯。
由于單例模式只生成一個實例，減少了系統(tǒng)的性能開銷，當(dāng)一個對象的產(chǎn)生需要比較多的資源時，可以通過應(yīng)用啟動時直接產(chǎn)生一個單例對象。然后用永久駐留內(nèi)存的方式來解決。
單例模式可以避免對資源的多重占用，比如文件的讀寫操作。
單例模式可以在系統(tǒng)中設(shè)置安全的訪問點，優(yōu)化和共享資源訪問，比如可以設(shè)計一個單例類，負(fù)責(zé)所有數(shù)據(jù)表的映射處理。
單例的缺點

單例模式一般沒有接口，擴(kuò)展困難。
單例對象如果持有Context，容易引發(fā)內(nèi)存泄漏，此時需要傳遞給單例對象的Context最好是Application Context。

微信公眾號：碼農(nóng)修煉之道