单例模式

定义：一个对象只能创建一个实例，并且提供了对实例的全局访问方法。

设计模式

实现：

class Singleton {
    private static Singleton instance;

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }
    public void doSomething(){
        System.out.println("Something id Done");
    }
}

使用：

Singleton.getInstance().doSomething();

说明：在getInstance() 方法中，判断实例是否为空。如果为空，说明未实例化该对象，则进行实例化；否则，返回实例。

同步锁单例模式

多线程应用中使用这种模式，如果实例为空，可能存在两个线程同时调用getInstance方法的情况。如果发生这种情况，第一个线程会首先使用新构造器实例化单例对象，同时第二个线程也会检查单例实例是否为空，由于第一个线程还没完成单例对象的实例化操作，所以第二个线程会发现这个实例是空的，也会开始实例化单例对象。我们只需要创建一个代码块来检查实例是否空线程安全。可以通过以下两种方式来实现。

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

双重校验锁机制的同步锁单例模式

保证线程安全，但同时带来了延迟。用来检查实例是否被创建的代码是线程同步的，也就是说此代码块在同一时刻只能被一个线程执行，但是同步锁（locking）只有在实例没被创建的情况下才起作用。如果单例实例已经被创建了，那么任何线程都能用非同步的方式获取当前的实例。只有在单例对象未实例化的情况下，才能在synchronized代码块前添加附加条件移动线程安全锁。

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

无锁的线程安全单例模式

Java中单例模式中，类只会加载一次，在声明时直接实例化静态成员的方式来保证一个类只有一个实例。这种实现方式避免了使用同步锁机制和判断实例是否被创建的额外检查。

class LockFreeSingleton {
    private static final LockFreeSingleton instance = new LockFreeSingleton();

    private LockFreeSingleton(){
        System.out.println("Singleton is Instantiated");
    }

    public static synchronized LockFreeSingleton getInstance() {
        return instance;
    }

    public void doSomething() {
        System.out.println("Something id Done");
    }
}

按照实例对象被创建的时机，可以将单例模式分为两类。如果在应用开始时创建单例实例，就称作提前加载单例模式；如果在getInstance方法首次被调用时才调用单例构造器，则称作延迟加载单例模式。