最簡單的設計模式--單例模式

　　我看的設計模式書是《Head First設計模式》，我決定不按照書上的章節順序作筆記，按照我認爲的容易理解程度從易到難來寫。

　　1、單例模式的定義

　　單例模式（Singleton Pattern）：確保一個類只有一個實例，並提供一個全局訪問點。

　　2、實例說明

　　有一些對象其實咱們只須要一個，例如：線程池（threadpool）、緩存（cache）、對話框、處理器偏好設置和註冊表（registry）的對象、日誌對象等。

　　2.1 一個最簡單的經典單例模式代碼

　　咱們能夠用Java的靜態變量來坐到這一點，但事靜態全局變量在程序一開始就被建立好對象，若是這個對象很是耗費資源，而程序在此次執行過程當中又一次沒用到它，就造成浪費。

經典的單例模式代碼：

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton uniqueInstance;
 3     private Singleton(){}//構造器聲明爲私有，只有類內才能夠調用構造器
 4     public static Singleton getInstance(){
 5         if(uniqueInstance==null){
 6             uniqueInstance=new Singleton();
 7         }
 8         return uniqueInstance;
 9     }
10 }

 

　　別的類用要用這個類的對象的話，就經過Singleton.getInstance()來獲取，if判斷並且確保了這個類只有一個實例化的對象。這樣彷佛都一切正常了。不過實際項目中，確定會有多線程的場景，那樣就可能產出兩個實例。例如這裏有兩個線程，線程1運行到上述代碼第5行時候，new 一個對象，假如此刻線程2也進入5行，發現此時uniqueInstance爲null，它也new 一個對象，那麼就產生了兩個實例化對象了。因此，要在第4行上面加上synchronized，這樣就保證了不會存在兩個線程同時進入到getInstance方法。

　　2.2改善多線程

　　在2.1中咱們說過在getInstance方法加入synchronized關鍵字來解決多線程會實例化多個對象的問題，它也存在一些問題：

　　1）同步會下降性能；

　　2）更嚴重的是：上述代碼只要第一次執行getInstance方法時，才真正須要同步。換句話說，一旦設置好uniqueInstance變量，就再也不須要同步這個方法了。以後每次調用這個方法，同步都是一種累贅。

　　下面給出解決三種解決方案：

　　2.2.1 若是getInstance()的性能對應用程序不是很關鍵，就什麼都別作

　　 沒錯，就是這麼直接！固然，若是getInstance()在程序中頻繁的運行，那就得從新設計了。

　　2.2.2 使用「急切」建立實例，而不用延遲實例化的作法

　　若是程序老是會建立並使用到這個單例類，或者建立這個單例類的實例不繁重，能夠急切的建立此單例：

public class Singleton {
    private static Singleton uniqueInstance=new Singleton();//在靜態初始化中建立單例
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance(){
        return uniqueInstance;
    }
}

　　2.2.3 用「雙重檢查加鎖」，在getInstance()中減小使用同步

　　首先檢查是否實例已經建立了，若是沒有，「才」進行同步。這樣一來，只有第一次建立會用到同步，這正是咱們想要的。

 1 public class Singleton {
 2     private volatile static Singleton uniqueInstance;
 3     private Singleton() {}
 4     public static Singleton getInstance() {
 5         if (uniqueInstance == null) {
 6             synchronized (Singleton.class){
 7                 if(uniqueInstance == null){//進入區域後，再檢查一次，若是還是null,才建立實例
 8                     uniqueInstance = new Singleton();
 9                 }
10             }
11         }
12         return uniqueInstance;
13     }
14 }

　　第7行還須要加入一次判斷，有可能別的線程在此線程拿5-6行的期間，已經實例化了。（ps：個人我的理解）關於volatile關鍵字，不清楚的同窗能夠去查，之後等我看完JVM，會專門寫一篇volatile關鍵字的文章。

　　3、單例模式的延伸

　　一、據說兩個類加載器可能會各自建立本身的單例對象？

　　答：是的。每一個類加載器都定義了一個命名空間，若是有兩個以上的類加載器，不一樣的類加載器可能會同時加載同一個類，從整個程序來看，同一個類會被加載屢次。若是這樣的事情發生在單件上，就會產生多個單例並存的現象。因此，若是程序有個多個類加載器又同時使用了單例模式，能夠這樣解決：自行指定類加載器，並指定同一個類加載器。

　　二、全局變量比單例模式差在哪裏？

　　答：1）不可延遲實例化；2）並不能確保只有一個實例，並且也變相鼓勵開發人員，用許多全局變量指向許多小對象來形成命名空間的污染。