一、如何手写一个单例模式

1.1 什么是单例模式

单例模式是一种常用的软件设计模式，它的核心是只包含一个实例的特殊类。单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例，对实例个数进行控制可以节约节省内存，加快对象的访问速度。

1.2 单例模式的适用场景

资源共享：当系统中需要共享某个资源，并且该资源只能被一个对象访问和修改时，可以使用单例模式。例如，一个数据库连接池，多个线程需要访问数据库连接，但是连接数量有限，此时可以使用单例模式确保只有一个连接池对象。

对象控制：在某些情况下，系统需要限制某个类只能拥有一个实例。例如，一个系统中只能有一个配置文件读取对象，以确保配置信息的一致性和避免重复读取。

日志记录器：在日志记录器中，由于多个对象可能同时需要写入日志，为了避免产生混乱的日志信息，可以使用单例模式。单例模式可以确保只有一个日志记录器实例存在，并且所有对象共享同一个实例进行日志记录。

缓存、对话框框架等：在一些需要频繁创建和销毁对象的场景中，为了提高性能，可以使用单例模式来管理对象的生命周期和减少资源消耗。

1.3 单例模式的设计原理

将构造函数设置为 private，避免外部通过 new 创建实例，创建一个静态方法返回单例类对象，同时需要考虑对象创建时的线程安全问题，确保单例类的对象有且仅有一个，尤其是在多线程环境下，确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象。

1.4 单例模式的实现方案

创建一个 Siglegle 类，类中有一个本类的实例成员属性，该实例使用 static（原因看第 3 点）和 volatile 进行修饰，volatile 是避免出现指令重排。因为如果指令重排线程 1 在创建实例的时候可能会先分配内存和指向分配再进行初始化，而线程 2 可能在线程 1 执行到初始化之前就对实例对象进行判断是否为空，因为分配了指向此时是不为空的，那么线程 2 可能就会返回一个还未初始化的实例；
编写构造函数，将 private 作为构造函数的访问修饰符，构造函数内部打印一句话是为了判断调用了几次构造函数；
编写一个静态方法用于对象实例的创建，因为第一次创建之前是没有实例的，如果不是静态方法就无法进行访问，因为静态方法只能访问静态成员故 siglegle 对象也需要是静态的。
在创建之前先判断是否为空，如果为空就进行创建；
在对象加锁避免两个线程同时运行；
这里很多人搞不清楚为什么有第二次 if 判断，其实很简单，假设线程 1 使用了锁但还未创建对象，同时线程 2 判断实例为空也进行对锁的申请，而等线程 1 创建完对象之后放弃锁的使用权，这时候线程 2 获得了锁的使用权，又进行一次对象的创建，此时就会出现两个实例，破坏了单例模式；
最后返回 siglegle 对象；

public class Siglegle {
	private static volatile Siglegle siglegle;
	private Siglegle() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		System.out.println("创建了一个实例");
	}
	public static Siglegle createSiglegle() {
		if(siglegle == null)
			synchronized(Siglegle.class) {
				if (siglegle == null) 
					siglegle = new Siglegle();
			}
		return siglegle;
	}
}

1.5 代码测试

测试规则：创建两个线程，每个线程调用 10 次 Siglegle 的创建对象方法，最后通过控制台的输出条数来判断共调用了多少次构造方法；

测试代码：

public class TestCreate {
	public static void main(String[] args) {
		Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				// TODO Auto-generated method stub
				for (int i = 0; i < 10; i++)
					Siglegle.createSiglegle();
			}
		});
		Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				// TODO Auto-generated method stub
				for (int i = 0; i < 10; i++)
					Siglegle.createSiglegle();
			}
		});
		thread1.start();
		thread2.start();
	}
}