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单例模式

单例模式(Singleton)，保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

单例模式

通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问，但它不能防止你实例化多个对象。一个最好的办法就是，让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

结构图

在这里插入图片描述

Singleton类，定义一个负责GetInstance操作，允许客户访问它的唯一实例。GetInstance是一个静态方法，主要负责创建自己的唯一实例。

public class Singleton {
    
    private static Singleton instatnce;

    private Singleton() {   // 无参构造私有化，防止外部new对象
    }
    
    // 得到Singleton的实例，唯一的途径
    public static Singleton getInstance() { 
        if (instatnce == null) {
            instatnce = new Singleton();
        }
        return instatnce;
    }
}

客户端

Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();

if (s1 == s2) {
    System.out.println("对象相同");
}

多线程

另外还需要注意一些细节，比如，多线程的程序中，多个线程同时访问Singleton类，调用getInstance()方法时，会可能创建多个实例。我们需要加一些锁。

public synchronized static Singleton getInstance() {
    if (instatnce == null) {
        instatnce = new Singleton();
    }
    return instatnce;
}

使用synchronized关键字锁住此方法，使得此方法在同一个时间点只有一个线程能进入访问。

这样看起来也没有问题，但是会有一个性能的问题：每次调用此方法的时候都需要锁，但其实我们只需要在创建instance 的时候让一个线程去创建就行。那么再改造一下。

双重锁定

public class Singleton {

    private volatile static Singleton instatnce;

    private Singleton() {   // 无参构造私有化，防止外部new对象
    }

    // 得到Singleton的实例，唯一的途径
    public static Singleton getInstance() {
        if (instatnce == null) {
            synchronized (Singleton.class){	// 防止多个线程进入创建实例
                if (instatnce == null) {
                    instatnce = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instatnce;
    }
}

使用volatile关键字，当synchronized变量被初始化成Singleton时，多个线程能正确处理synchronized变量。

synchronized 代码块儿中，还需要再加一层对instance的判断，因为当多个线程访问此方法时，它们都是通过了第一层instance==null的判断的，里面再加一层判断，防止后进入的线程又一次去创建实例。

静态初始化

在实际应用中，上面的做法都能应付自如。不过为了确保实例唯一，还是会带来很大的性能代价。对于性能要求很高的程序，建议还是采用静态初始化，也就是饿汉模式。

public class Singleton {

    private static Singleton instatnce = new Singleton();

    private Singleton() {   // 无参构造私有化，防止外部new对象
    }

    // 得到Singleton的实例，唯一的途径
    public static Singleton getInstance() {
        return instatnce;
    }
}