单例模式是Java中常用的设计模式，但是你真正了解他的用法吗？
1、 什么是单例模式
单例模式是指在整个应用的生命周期中只能存在一个实例，采用单例模式主要目的是：
- A) 保证实例的唯一性
- B) 减少创建实例的系统开销，避免资源浪费。
2、 为什么用单例模式，而不用静态类？
首先，我们先了解一下静态类是什么：静态类就是一个类里面都是静态方法和静态field，构造器被private修饰，因此不能被实例化，Math类就是一个静态类。静态类中的方法、成员在可以快速通过类名访问，不需要实例化（自然也不存在多个实例）。静态类的优点是：速度更快，因为静态类的绑定是在编译时进行的。但是和单例模式相比，静态类的缺点有：
1） 静态类不能实现面向对象的全部特性（例如：override）
2） 静态类无法实现懒加载，因为成员全部是静态的。
所以，如果你的类不考虑面向对象的能力，可以采用静态类，性能会优于单例类。
3、 单例模式的实现方法
我们来看一下单例类大家常见的几种写法：
第一种方法：
package com.gobixiu.demo;
public class SingletonDemo1 {
private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
private SingletonDemo1() {
}
public static SingletonDemo1 getInstance() {
return instance;
}
}
这种写法很多人称为“饿汉模式”，在类加载时产生实例，这种模式的缺点是：资源浪费，因为在类加载时就已经生成了实例，如果一个系统中只有1-2个简单的单例类可以不用在乎这种浪费，但如果一个系统中大量业务类需要采用单例时，而且其中有些类可能基本不用，这种浪费也是比较可观的。当然这种模式的优点是：代码简单、不用考虑实例过程中的线程同步问题。
第二种方法：
package com.gobixiu.demo;
public class SingletonDemo2 {
private static SingletonDemo2 instance = null;
private SingletonDemo2() {
}
public static SingletonDemo2 getInstance() {
if(instance==null)
{
instance=new SingletonDemo2();
}
return instance;
}
}
这种方法实现了延时加载，只有在用到的时候才实例化对象，这种方法在单线程环境下没有问题，但是在多线程环境下会出现问题，当多个线程同时调用getInstance时，可能实例化多个对象，因为多个线程同时执行if(instance==null)时，都会得到null的结果，所以new SingletonDemo2()的代码被执行了多次。
第三种方法：
因为第二种写法线程同步的问题，很多人可能会想，那我在方法上加一个synchronized不就可以解决了吗？例如：
package com.gobixiu.demo;
public class SingletonDemo3 {
private static SingletonDemo3 instance = null;
private SingletonDemo3() {
}
public static synchronized SingletonDemo3 getInstance() {
if(instance==null)
{
instance=new SingletonDemo3();
}
return instance;
}
}
确实，这种方法可以防止出现多个实例的问题。但是，这样做的缺点是：效率太低，同时只能有一个线程可以调用getInstance方法。
第四种方法：
基于第三种方法，我们采用双重同步检测，代码如下：
package com.gobixiu.demo;
public class SingletonDemo4 {
private static SingletonDemo4 instance = null;
private SingletonDemo4() {
}
public static synchronized SingletonDemo4 getInstance() {
if(instance==null)
{
synchronized(SingletonDemo4.class)
{
if(instance==null)
{
instance=new SingletonDemo4();
}
}
}
return instance;
}
}
这样看似一个完美的解决方案，既实保证了性能，又考虑到了线程安全的问题。但是Java内存模型中，允许“无序写入”以及允许指令乱序执行（out-of-order），new SingletonDemo4（） 语句在编译之后会拆分为多条汇编指令。在 SingletonDemo4 构造函数执行完毕之前，变量 instance 可能成为非 null （可能指向一块刚分配好，即将使用的内存），即赋值语句在对象实例化之前调用，此时别的线程得到的是一个还未初始化的对象，这样会导致系统崩溃（这种错误，一般很难找到原因）。所以，在JDK1.5之后JDK对volatile进行了优化，在变量上加上volatile关键字，可以保证变量的线程可见性和有序性（这里不做深入探讨）。所以正确的写法应该是：
package com.gobixiu.demo;
public class SingletonDemo4 {
private volatile static SingletonDemo4 instance = null;
private SingletonDemo4() {
}
public static synchronized SingletonDemo4 getInstance() {
if(instance==null)
{
synchronized(SingletonDemo4.class)
{
if(instance==null)
{
instance=new SingletonDemo4();
}
}
}
return instance;
}
}
