淺析Java設計模式中的單例模式

單例模式

Java中的設計模式總結來說至少有23種，而單例模式是其中最簡單且最常用的設計模式之一。
單例模式有兩種常見的類型，一種是餓漢式，一種是懶漢式。

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單例模式的特點
1. 單例類只能有一個實例並且由自己創建
2. 單例類必須給其他所有對象提供這一實例

單例模式的應用場景
無論是應用層軟件或者是底層服務，經常需要用到單例模式的特點，比如線程池，緩存，日誌，對話框，打印機的驅動程序等等。

懶漢式單例模式

//懶漢式單例類.在第一次調用的時候實例化自己   
public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
    private static Singleton single=null;  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton getInstance() {  
         if (single == null) {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
    }  
} 

爲了避免單例類被外部直接new出來，應當把構造方法私有化，只能通過getInstance()來訪問。雖然實際上即使通過構造方法私有化，在外部仍然可以通過反射等手段創建出這個類的對象。不過這個問題在此不深入探討，有興趣的朋友可以瞭解下Java的反射機制。
以上的代碼在多線程操作的過程中仍然可能出現問題，解決方法是加上同步操作。
代碼如下：

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

但是實際上面這種加上同步的方法效率比較低，因爲無論哪個線程getInstance的時候都會進行同步，因此最好是當實例已經存在的時候直接返回而不加同步，若不存在需要創建的時候再進行同步，因此優化後的代碼如下：

public static Singleton getInstance() {  
        if (singleton == null) {    
            synchronized (Singleton.class) {    
               if (singleton == null) {    
                  singleton = new Singleton();   
               }    
            }    
        }    
        return singleton;   
    }  

餓漢式模式
所謂餓漢式即在類創建的時候就同時new出來一個靜態的實例，供外部使用，因此保證線程安全。
代碼如下：

//餓漢式單例類.在類初始化時，已經自行實例化   
public class Singleton1 {  
    private Singleton1() {}  
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton1 getInstance() {  
        return single;  
    }  
}