单例模式Singleton pattern

一种软件设计模式。在核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。

一个类只有一个对象实例,并且自行实例化向整个系统提供。

动机

一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务；一个系统只能有一个窗口管理器或文件系统；一个系统只能有一个计时工具或ID(序号)生成器。如在Windows中就只能打开一个任务管理器。如果不使用机制对窗口对象进行唯一化，将弹出多个窗口，如果这些窗口显示的内容完全一致，则是重复对象，浪费内存资源；如果这些窗口显示的内容不一致，则意味着在某一瞬间系统有多个状态，与实际不符，也会给用户带来误解，不知道哪一个才是真实的状态。因此有时确保系统中某个对象的唯一性即一个类只能有一个实例非常重要。

如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？定义一个全局变量可以确保对象随时都可以被访问，但不能防止我们实例化多个对象。一个更好的解决办法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被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。这就是单例模式的模式动机

单例模式三个要点：

       某个类只有一个实例  ------单例模式的类只提供私有的构造函数

       必须自行创建这个实例--------类定义中含有该类的静态私有对象

       必须自行向整个系统提供这个实例------该类提供了一个静态的公有的函数用于创建或获取它本身的静态私有对象。

一些资源管理器会设计成单例模式

优点

       实例控制  单例模式阻止其他对象实例化自己的单例对象的副本，从而确保所有的对象都访问唯一实例

       灵活      类控制实例化过程，可以灵活更改实例化过程

缺点

       开销   每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，需要开销。----》可以通过使用静态初始化解决此问题。

       可能的开发混淆    使用单例对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。

       对象生存期    不能解决删除单个对象的问题。

实例

       Java

              Singleton模式主要作用是保证在java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。

三种形式

       懒汉形式

       饿汉式

双重锁的形式

双重锁模式将同步内容下放到if内部，提高了执行的效率，不必每次获取对象时都进行同步，只有第一次才同步，创建了以后就没必要了。

这种模式中双重判断加同步的方式，比第一个例子中的效率大大提升，因为如果单层if判断，在服务器允许的情况下，

假设有一百个线程，耗费的时间为100*（同步判断时间+if判断时间），而如果双重if判断，100的线程可以同时if判断，理论消耗的时间只有一个if判断的时间。

所以如果面对高并发的情况，而且采用的是懒汉模式，最好的选择就是双重判断加同步的方式