单例模式

单例模式可以算是最简单的设计模式了。它表示一个类创建一个对象。

正常来讲，对于类，我们可以new出多个对象，那么如何能够实现只允许创建一个对象呢？

我们先看一个问题，为什么可以用new来new一个类的对象呢？这是因为类中定义了public的构造函数。那么如果我们将构造函数设置为private的呢？那么就会导致一个问题，我们没有办法再通过new来new一个对象了。因为构造函数是private的了。那么什么场景下可以调用private的构造函数呢？那就是类的内部的方法。

但是还有一个问题，我们要调用类内部的方法就是首先new类的实例对象，但是new类的实例对象又因为private的构造函数而只能通过调用类的内部方法实现，……, 这就变成了一个鸡生蛋的，蛋生鸡的问题。

那么有什么方法能够直接调用类的函数呢？那就是static。

因此对于上面的问题，我们有了一个根本的解决方案

public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

当我们需要实例化Singleton的时候，可以直接：

1	Singleton.getInstance();

但是这不能解决只生成一个实例的问题，因此需要做如下的改动：

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueInstance;
    private Singleton() {}

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

这样当我们调用Singleton.getInstance()时，如果不存在类的实例对象，就会创建，如果存在，就会直接返回之前已经创建的实例对象。这就实现了我们的单例模式。

这样就没有任何问题了么？

多线程下呢？

假设两个线程同时走到if (uniqueInstance == null) 语句呢？这必然会导致new Singleton();分别在两个线程中被执行，这破坏了我们的单例模式。因此我们需要对上面的模型进行修改

一种方式是可以通过增加关键字synchronized来解决，但是这种方式会导致每次都要用到同步，效率奇差。

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueInstance;
    private Singleton() {}

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

另一种方式就是加锁：

public class Singleton {
    private volatile static Singleton uniqueInstance;
    private Singleton() {}

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

还有一种方式就是在静态初始化器中创建单例，JVM在加载这个类的时候会马上创建此类的单例

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();
    private Singleton() {}

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

最后定义一下单例模式

确保一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点