設計模式之Singleton(單態)

單態定義:
Singleton模式主要做用是保證在Java應用程序中，一個類Class只有一個實例存在。

在不少操做中，好比創建目錄 數據庫鏈接都須要這樣的單線程操做。

還有, singleton可以被狀態化; 這樣，多個單態類在一塊兒就能夠做爲一個狀態倉庫同樣向外提供服務，好比，你要論壇中的帖子計數器，每次瀏覽一次須要計數，單態類可否保持住這個計數，而且能synchronize的安全自動加1，若是你要把這個數字永久保存到數據庫，你能夠在不修改單態接口的狀況下方便的作到。

另外方面，Singleton也可以被無狀態化。提供工具性質的功能，

Singleton模式就爲咱們提供了這樣實現的可能。使用Singleton的好處還在於能夠節省內存，由於它限制了實例的個數，有利於Java垃圾回收（garbage collection）。

咱們經常看到工廠模式中類裝入器(class loader)中也用Singleton模式實現的,由於被裝入的類實際也屬於資源。

如何使用?
通常Singleton模式一般有幾種形式:

public class Singleton { private Singleton(){} //在本身內部定義本身一個實例，是否是很奇怪？ //注意這是private 只供內部調用 private static Singleton instance = new Singleton(); //這裏提供了一個供外部訪問本class的靜態方法，能夠直接訪問 public static Singleton getInstance() { return instance; }  }

第二種形式:

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

使用Singleton.getInstance()能夠訪問單態類。

上面第二中形式是lazy initialization，也就是說第一次調用時初始Singleton，之後就不用再生成了。

注意到lazy initialization形式中的synchronized，這個synchronized很重要，若是沒有synchronized，那麼使用getInstance()是有可能獲得多個Singleton實例。關於lazy initialization的Singleton有不少涉及double-checked locking (DCL)的討論，有興趣者進一步研究。

通常認爲第一種形式要更加安全些。

使用Singleton注意事項：
有時在某些狀況下，使用Singleton並不能達到Singleton的目的，若有多個Singleton對象同時被不一樣的類裝入器裝載；在EJB這樣的分佈式系統中使用也要注意這種狀況，由於EJB是跨服務器，跨JVM的。

咱們以SUN公司的寵物店源碼(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator爲例稍微分析一下：

在Pet Store中ServiceLocator有兩種，一個是EJB目錄下；一個是WEB目錄下，咱們檢查這兩個ServiceLocator會發現內容差很少，都是提供EJB的查詢定位服務，但是爲何要分開呢？仔細研究對這兩種ServiceLocator才發現區別：在WEB中的ServiceLocator的採起Singleton模式，ServiceLocator屬於資源定位，理所固然應該使用Singleton模式。可是在EJB中，Singleton模式已經失去做用，因此ServiceLocator才分紅兩種，一種面向WEB服務的，一種是面向EJB服務的。

Singleton模式看起來簡單，使用方法也很方便，可是真正用好，是很是不容易，須要對Java的類 線程 內存等概念有至關的瞭解。

總之：若是你的應用基於容器，那麼Singleton模式少用或者不用，可使用相關替代技術。

進一步深刻可參考：

Double-checked locking and the Singleton pattern

When is a singleton not a singleton?

Singleton是邪惡的

關於web應用的static變量

Jive中的單例模式

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