Java 常用的设计模式-单列模式Singleton

单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。

在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：

1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。

2、省去了new操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻GC压力。

3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全乱了。

（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），
所以只有使用单例模式，才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。

直接上代码：

package com.desionmodel.creater.singleton;

/**
* 最普通的
* @author Administrator
*
*/
public class Singleton1 {

/* 持有私有静态实例，防止被引用，此处赋值为null，目的是实现延迟加载 */
private static Singleton1 instance = null;
/* 私有构造方法，防止被实例化 */
private Singleton1(){};

/* 静态工程方法，创建实例 */
public static Singleton1 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton1();
}
return instance;
}
/**
* 这个类可以满足基本要求，但是，像这样毫无线程安全保护的类，如果我们把它放入多线程的环境下，
* 肯定就会出现问题了，如何解决？我们首先会想到对getInstance方法加synchronized关键字，如下：
* @return
*/
public static synchronized Singleton1 getInstance2() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton1();
}
return instance;
}
/**
* 但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，
* 都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：
*/
public static Singleton1 getInstance3() {
if (instance == null) {
synchronized (instance) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton1();
}
}
}
return instance;
}
/**
* 似乎解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，
* 并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值
* 操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，
* 也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例
* 。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：
a>A、B线程同时进入了第一个if判断
b>A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();
c>由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没
有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
d>B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给
调用该方法的程序。
e>此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。
所以程序还是有可能发生错误，其实程序在运行过程是很复杂的，从这点我们就可以看出，
尤其是在写多线程环境下的程序更有难度，有挑战性。我们对该程序做进一步优化：
*/
private static synchronized void syncInit() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton1();
}
}

public static Singleton1 getInstance4() {
if (instance == null) {
syncInit();
}
return instance;
}

// 最后一种相对比较完美，只有第一次 影响效率  synchronized 同步的是对象
}

总结：

通过单例模式的学习告诉我们：

1、单例模式理解起来简单，但是具体实现起来还是有一定的难度。

2、synchronized关键字锁定的是对象，在用的时候，一定要在恰当的地方使用（注意需要使用锁的对象和过程，

可能有的时候并不是整个对象及整个过程都需要锁）。