大家好，我是馆长！从今天开始馆长开始对java设计模式的创建型模式中的单例、原型、工厂方法、抽象工厂、建造者的单例模式进行讲解和说明。
单例模式（Singleton）
定义
某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。
目的
节省内存资源、保证数据内容的一致性，对某些类要求只能创建一个实例，这就是所谓的单例模式。
特点
1.单例类只有一个实例对象；
2.该单例对象必须由单例类自行创建；
3.单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点；
优点：
-
在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例。
-
避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点：
没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
结构
单例模式的主要角色如下。
·单例类：包含一个实例且能自行创建这个实例的类。
·访问类：使用单例的类。
注意点
1.单例模式是自关联关系设计。
2.字段 instance 为private，static, volatile修饰。
3.getInstance（全局访问点）为public ，static 修饰，其中涉及了 synchronized关键字的使用 。
4. 构造函数为private(私有的)。
volatile：
volatile关键字是为了保证线程安全的，当某个线程对共享变量只是读操作而没有写操作时，使用volatile就可以保证线程安全。volatile的作用是保证可见性和有序性，因为读操作本来就具有原子性，因此仅使用volatile就可以保证线程安全。
synchronized：
多个线程使用同一个对象进行加锁（基于对象头加锁），可以实现线程间的同步互斥。简单地说，它的原理就是基于对象头加锁，满足原子性、可见性、有序性。
懒汉式（线程安全）
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
public class LazySingleton {
//保证 instance 在所有线程中同步
private static volatile LazySingleton instance = null;
private LazySingleton() {
} //private 避免类在外部被实例化
//synchronized 修饰方法级别
public static synchronized LazySingleton getInstance() {
//getInstance 方法前加同步
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
|
懒汉式（线程不安全）
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：否
实现难度：易
描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton (){}
public static LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
} |
饿汉式（线程安全）
是否 Lazy 初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
} |
【推荐】双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：较复杂
描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。getInstance() 的性能对应用程序很关键。
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
} |
登记式/静态内部类
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：一般
描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。调用getInstance()方法时才创建，达到了类似懒汉式的效果，同时又是线程安全的。
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
} |
枚举
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
优点：线程安全，不用担心反射破坏单例模式，性能高，没有任何锁。
缺点：枚举类占用内存多。
描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void otherMethod() {
//处理其他功能业务
}
} |
23 种设计模式不是孤立存在的，很多模式之间存在一定的关联关系，在大的系统开发中常常同时使用多种设计模式，或者模式与模式之间的组合进行生成更加强大的程序功能。
好了，关于单例模式的说明，馆长就先讲到这里，最近馆长了解到单例模式实现不仅仅是上述的几种，随着软件行业的发展，各种变种也开始流行。由于时间和精力问题，馆长就先整理这些。谢谢各位看官！！
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