标签：分析 饿汉式 缓存 hold lsp 实现 数据 new volatile
作为对象的创建模式，单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。
package com.tutorialspoint; public class EagerSinleton { private static EagerSinleton instance = new EagerSinleton(); private EagerSinleton() {} public static EagerSinleton getInstance() { return instance; } }
上面例子中，在这个类被加载时，静态变量instance会被初始化，此时类的私有构造函数会被调用。这时候单例类的唯一实例就被创建出来了。
饿汉式其实是一种比较形象的称谓。既然饿，那么在创建对象实例的时候就比较着急，饿了，于是在装载类的时候就创建对象实例。
private static EagerSinleton instance = new EagerSinleton();
饿汉式是典型的空间换时间，当类装载的时候就会创建类的实例，不管你用不用，先创建出来，然后每次调用的时候，就不需要再判断，节省了运行时间。
package com.tutorialspoint; public class LazySingleton { private static LazySingleton instance = null; /* * 私有默认构造 * */ private LazySingleton() {} /* * 静态工厂方法 * */ public static synchronized LazySingleton getInstance() { if ( instance == null ) { instance = new LazySingleton(); } return instance; } }
上面的懒汉式单例类实现对静态工厂方法使用同步化，以处理多线程环境。
懒汉式其实是一种比较形象的称谓。既然懒，那么在创建对象实例的时候就不着急。会一直等到马上要使用对象实例的时候才会创建，懒人嘛，总是推脱不开的时候才会真正执行工作，因此在装卸对象的时候不创建对象实例。
private static LazySingleton instance = null;
懒汉式是典型的时间换空间。就是每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。当然，如果一直没有人使用的话，那就不会创建实例，则节约内存空间。
由于懒汉式的实现是线程安全的，这样会降低整个访问的速度，而且每次都要判断。
可以使用“双重检查加锁”的方式来实现，就可以既实现线程安全，又能够使性能不受很大的影响。那么什么是“双重检查加锁”机制呢？
所谓“双重检查加锁”机制，指的是：并不是每次进入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，进入方法后，先检查实例是否存在，如果不存在才进行下面的同步块，这是第一重检查，进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。
"双重检查加锁"机制的实现会使用关键字“volatile”，它的意思是“被volatie修饰的变量的值将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存”，从而确保多个线程能正确的出来该变量。
注意：在java1.4以前的版本中，很多JVM对于volatile关键字的实现的问题，会导致“双重检查加锁”的失败，因此“双重检查加锁”机制只能用在Java5及以上的版本。
package com.tutorialspoint; public class Singleton { private volatile static Singleton instance = null; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块 if ( instance == null ) { //同步块，线程安全的创建实例 synchronized (Singleton.class) { //再次检查实例是否存在，如果不存在才真正的创建实例 if ( instance == null ) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
这种实现方式既可以实现线程安全地创建实例，而又不会对性能造成太大的影响。它只是第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。
提示：由于volatile关键字可能会屏蔽掉虚拟机中的一些必要的代码优化，所以运行效率不是很高。因此一般建议，没有特别的需要，不要使用，也就是说，虽然可以使用“双重检查加锁”机制来实现线程安全的单例，但并不建议大量采用，可以根据情况来选用。
根据上面的分析，常见的两种单例实现方式都存在小小的缺陷，那么有没有一种方案，技能实现延迟加载，又能实现线程安全呢？
这个模式综合使用了Java的类级内部类和多线程缺省同步锁的知识，很巧妙的同事实现了延迟加载和线程安全。
什么是类级内部类：
类级内部类指的是，有static修饰的成员式内部类。如果没有static修饰的成员式内部类被称为对象级内部类。
类级内部类相当于其外部类的static成分，它的对象与外部类对象之间不存在依赖关系，因此可以直接创建。而对象级内部类，是绑定在外部对象实例中的。
类级内部类中，可以定义静态方法。在静态方法中只能引用外部类中的静态成员方法或者静态成员变量。
类级内部类相当于其外部类的成员，只有在第一次被使用的时候才会被装载。
多线程缺省同步锁：
在多线程开发中，为了解决并发问题，主要通过使用synchronized来加互斥锁进行同步控制。但是在某些情况中，JVM已经隐含的为您执行了同步，这些情况及不用自己来进行同步控制了。这些情况包括：
要想很简单地实现线程安全，可以采用静态初始化器的方式，它可以由JVM保证线程的安全性。比如前面的饿汉实现方式。但是这样一来，浪费了空间？因为这种实现方式，会在类装载的时候就初始化对象，不管你需不需要。
如果现在有一种方法能让类装载的时候不去初始化对象，那就解决问题了，一种可行的方式是采用类级内部类，在这个类级内部类中去创建对象实例，这样一来，只要不使用到这个类级内部类，那就不会创建对象实例，从而同时实现延迟加载和线程安全。
package com.tutorialspoint; public class Singleton { private Singleton() {} /* * 类级内部类，也就是静态的成员式内部类，该内部类的实例与外部类的实例没有绑定关系，而且只有被调用时才会装载，从而实现了延迟加载 * * */ private static class SingletonHolder{ /* * 静态初始化器，由JVM来保证线程安全 * */ private static Singleton instance = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.instance; } }
当getInstance()方法第一次被调用时，它第一次读取SingletionHolder.instance，导致SingletonHolder类得到初始化；而这个类在装载并初始化的时候，会初始化它的静态域，从而创建Singletion的实例，由于是静态的，因此知乎在虚拟机装载类的时候初始化一次，并由虚拟机来保证它的线程安全性。
这个模式的优势在于，getInstance()方法并没有被同步，并且只是执行一个域的访问，因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。
单元素的枚举类型已经成为实现Singleton的最佳方法。用枚举来实现单例非常简单，只需要编写一个包含单个元素的枚举类型即可。
package com.tutorialspoint; public enum SingletonN { /* * 定义一个枚举元素，它就代表了SingletionN的一个实例 * */ uniqueInstance; /* *单例可以有自己的操作 * */ public String singletonOperation() { //功能处理 return "ssssssssssssssssssss"; } }
使用枚举类可以实现单实例控制更加简洁，而且无偿提供了序列化机制，并由JVM从根本上提供保障，绝对防止多次实例化，是更简洁，高效，安全的实现单例的方式。
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