单例（Singleton）
Intent
确保一个类只有一个实例，并提供该实例的全局访问点。
Class Diagram
使用一个私有构造函数、一个私有静态变量以及一个公有静态函数来实现。私有构造函数保证了不能通过构造函数来创建对象实例，只能通过公有静态函数返回唯一的私有静态变量。
Implementation
1、 懒汉式-线程不安全
以下实现中，私有静态变量 uniqueInstance 被延迟实例化，这样做的好处是，如果没有用到该类，那么就不会实例化 uniqueInstance，从而节约资源。这个实现在多线程环境下是不安全的，如果多个线程能够同时进入if (uniqueInstance == null)，并且此时 uniqueInstance 为 null，那么会有多个线程执行uniqueInstance = new Singleton();语句，这将导致实例化多次 uniqueInstance。
public class Singleton {
private static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() { }
public static Singleton getUniqueInstance() {
if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); }
return uniqueInstance; } }
2、 饿汉式-线程安全
线程不安全问题主要是由于 uniqueInstance 被实例化多次，采取直接实例化 uniqueInstance 的方式就不会产生线程不安全问题。但是直接实例化的方式也丢失了延迟实例化带来的节约资源的好处。
3、 懒汉式-线程安全
只需要对 getUniqueInstance() 方法加锁，那么在一个时间点只能有一个线程能够进入该方法，从而避免了实例化多次 uniqueInstance。但是当一个线程进入该方法之后，其它试图进入该方法的线程都必须等待，即使 uniqueInstance 已经被实例化了。这会让线程阻塞时间过长，因此该方法有性能问题，不推荐使用。
public static synchronized Singleton getUniqueInstance() {
if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); }
return uniqueInstance; }
4、 双重校验锁-线程安全
uniqueInstance 只需要被实例化一次，之后就可以直接使用了。加锁操作只需要对实例化那部分的代码进行，只有当 uniqueInstance 没有被实例化时，才需要进行加锁。双重校验锁先判断 uniqueInstance 是否已经被实例化，如果没有被实例化，那么才对实例化语句进行加锁。
public class Singleton {
private volatile static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() { }
public static Singleton getUniqueInstance() {
if (uniqueInstance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton(); } } }
return uniqueInstance; } }
考虑下面的实现，也就是只使用了一个 if 语句。在 uniqueInstance == null 的情况下，如果两个线程都执行了 if 语句，那么两个线程都会进入 if 语句块内。虽然在 if 语句块内有加锁操作，但是两个线程都会执行uniqueInstance = new Singleton();这条语句，只是先后的问题，那么就会进行两次实例化。因此必须使用双重校验锁，也就是需要使用两个 if 语句：第一个 if 语句用来避免 uniqueInstance 已经被实例化之后的加锁操作，而第二个 if 语句进行了加锁，所以只能有一个线程进入，就不会出现 uniqueInstance == null 时两个线程同时进行实例化操作。
if (uniqueInstance == null) { synchronized (Singleton.class) { uniqueInstance = new Singleton(); } }
uniqueInstance 采用 volatile 关键字修饰也是很有必要的，uniqueInstance = new Singleton();这段代码其实是分为三步执行：1）为 uniqueInstance 分配内存空间2)初始化 uniqueInstance3)将 uniqueInstance 指向分配的内存地址但是由于 JVM 具有指令重排的特性，执行顺序有可能变成 1>3>2。指令重排在单线程环境下不会出现问题，但是在多线程环境下会导致一个线程获得还没有初始化的实例。例如，线程 T1 执行了 1 和 3，此时 T2 调用 getUniqueInstance() 后发现 uniqueInstance 不为空，因此返回 uniqueInstance，但此时 uniqueInstance 还未被初始化。使用 volatile 可以禁止 JVM 的指令重排，保证在多线程环境下也能正常运行。
5、 静态内部类实现
当 Singleton 类被加载时，静态内部类 SingletonHolder 没有被加载进内存。只有当调用getUniqueInstance()方法从而触发SingletonHolder.INSTANCE时 SingletonHolder 才会被加载，此时初始化 INSTANCE 实例，并且 JVM 能确保 INSTANCE 只被实例化一次。这种方式不仅具有延迟初始化的好处，而且由 JVM 提供了对线程安全的支持。
public class Singleton { private Singleton() { } private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getUniqueInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
