一、单例模式概念及特点

        Java中单例模式是一种常见的设计模式，单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。

　　单例模式有一下特点：

        1、单例类只能有一个实例。

　　2、单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。

        3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

而这个特点正是我们构造单例模式的方法：

1）构造函数私有化；

2）创建一个自身的对象；

3）向外提供方法。


　　单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。



　　正是由于这个特 点，单例对象通常作为程序中的存放配置信息的载体，因为它能保证其他对象读到一致的信息。例如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息可能存放在数据库或 文件中，这些配置数据由某个单例对象统一读取，服务进程中的其他对象如果要获取这些配置信息，只需访问该单例对象即可。这种方式极大地简化了在复杂环境 下，尤其是多线程环境下的配置管理，但是随着应用场景的不同，也可能带来一些同步问题。

二、单例模式的举例

1、饿汉方式的单例模式


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1. public class Singleton1 {  
2. /*构造函数私有化*/  
3. private Singleton1(){  
4. }  
5. /*创建一个自身的对象*/  
6. private static final Singleton1 instance = new Singleton1();  
7. /*向外提供方法*/  
8. public static Singleton1 getInstance(){  
9. return instance;  
10. }  
11. }



特点：线程安全 但效率比较低  一开始就要加载类new一个对象

2、懒汉方式的单例模式


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1. //懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化   
2. public class Singleton2 {  
3. //私有的默认构造子  
4. private Singleton2() {}  
5. //注意，这里没有final      
6. private static Singleton2 single=null;  
7. //静态工厂方法   
8. public synchronized  static Singleton2 getInstance() {  
9. if (single == null) {    
10. new Singleton2();  
11.           }    
12. return single;  
13.      }  
14.  }


特点：Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。
           事实上，通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。

     但是以上懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下三种方式，都是对getInstance这个方法改造，保证了懒汉式单例的线程安全，如果你第一次接触单例模式，对线程安全不是很了解，可以先跳过下面这三小条，去看饿汉式单例，等看完后面再回头考虑线程安全的问题：

3、登记式单例类


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1. //登记式单例类.  
2. //类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。  
3. public class Singleton3 {  
4. private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();  
5. static{  
6. new Singleton3();  
7.          map.put(single.getClass().getName(), single);  
8.      }  
9. //保护的默认构造子  
10. protected Singleton3(){}  
11. //静态工厂方法,返还此类惟一的实例  
12. public static Singleton3 getInstance(String name) {  
13. if(name == null) {  
14. class.getName();  
15. "name == null"+"--->name="+name);  
16.          }  
17. if(map.get(name) == null) {  
18. try {  
19.                  map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());  
20. catch (InstantiationException e) {  
21.                  e.printStackTrace();  
22. catch (IllegalAccessException e) {  
23.                  e.printStackTrace();  
24. catch (ClassNotFoundException e) {  
25.                  e.printStackTrace();  
26.              }  
27.          }  
28. return map.get(name);  
29.      }  
30. //一个示意性的商业方法  
31. public String about() {      
32. return "Hello, I am RegSingleton.";      
33.      }      
34. public static void main(String[] args) {  
35. null);  
36.          System.out.println(single3.about());  
37.      }  
38.  }




饿汉式和懒汉式区别

从名字上来说，饿汉和懒汉，

饿汉就是类一旦加载，就把单例初始化完成，保证getInstance的时候，单例是已经存在的了，

而懒汉比较懒，只有当调用getInstance的时候，才回去初始化这个单例。

另外从以下两点再区分以下这两种方式：

1、线程安全：


饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题，

懒汉式本身是非线程安全的，为了实现线程安全有几种写法，分别是上面的1、2、3，这三种实现在资源加载和性能方面有些区别。

2、资源加载和性能：

       饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成；

      而懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。

什么是线程安全？

        如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

       或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。