設計模式：單例模式介紹及8種寫法（餓漢式、懶漢式、Double-Check、靜態內部類、枚舉）
一、餓漢式（靜態常量）
這種餓漢式的單例模式構造的步驟如下：
- 構造器私有化；（防止用new來得到對象實例）
- 類的內部創建對象；（因為1，所以2）
- 向外暴露一個靜態的公共方法；（getInstance）
示例：
class Singleton{
//1私有化構造方法
private Singleton(){
}
//2創建對象實例
private final static Singleton instance = new Singleton();
//3對外提供公有靜態方法
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
這樣的話，獲取對象就不能通過 new 的方式，而要通過 Singleton.getInstance()；並且多次獲取到的都是同一個對象。
使用靜態常量的餓漢式寫法實現的單例模式的優缺點：
優點：
簡單，類裝載的時候就完成了實例化，避免了多線程同步的問題。
缺點：
類裝載的時候完成實例化，沒有達到 Lazy Loading （懶加載）的效果，如果從始至終都沒用過這個實例呢？那就會造成內存的浪費。（大多數的時候，調用getInstance方法然後類裝載，是沒問題的，但是導致類裝載的原因有很多，可能有其他的方式或者靜態方法導致類裝載）
總結：
如果確定會用到他，這種寫是沒問題的，但是盡量避免內存浪費。
二、餓漢式（靜態代碼塊）
和上一種用靜態常量的方法類似，是把創建實例的過程放在靜態代碼塊里。
class Singleton{
//1同樣私有化構造方法
private Singleton(){
}
//2創建對象實例
private static Singleton instance;
//在靜態代碼塊里進行單例對象的創建
static {
instance = new Singleton();
}
//3提供靜態方法返回實例對象
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
優缺點：和上一種靜態常量的方式一樣；
原因：實現本來就是和上面的一樣，因為類裝載的時候一樣馬上會執行靜態代碼塊中的代碼。
三、懶漢式（線程不安全）
上面的兩種餓漢式，都是一開始類加載的時候就創建了實例，可能會造成內存浪費。
懶漢式的寫法如下：
class Singleton{
private static Singleton instance;
private Singleton(){
}
//提供靜態公有方法，使用的時候才創建instance
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
也就是說，同樣是 1) 私有構造器；2) 類的內部創建實例；3) 向外暴露獲取實例方法。這三個步驟。
但是懶漢式的寫法，將創建的代碼放在了 getInstance 里，並且只有第一次的時候會創建，這樣的話，類加載的過程就不會創建實例，同時也保證了創建只會有一次。
優點：
起到了Lazy Loading 的作用
缺點：
但是只能在單線程下使用。如果一個線程進入了 if 判斷，但是沒來得及向下執行的時候，另一個線程也通過了這個 if 語句，這時候就會產生多個實例，所以多線程環境下不能使用這種方式。
結論：
實際開發不要用這種方式。
四、懶漢式（線程安全，同步方法）
因為上面說了主要的問題，就在於 if 的執行可能不同步，所以解決的方式也很簡單。
class Singleton{
private static Singleton instance;
private Singleton(){
}
//使用的時候才創建instance,同時加入synchronized同步代碼，解決線程不安全問題
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
只要在獲取實例的靜態方法上加上 synchronized 關鍵字，同步機制放在getInstance方法層面，就 ok。
優點：
保留了單例的性質的情況下，解決了線程不安全的問題
缺點：
效率太差了，每個線程想要獲得類的實例的時候都調用 getInstance 方法，就要進行同步。
然而這個方法本身執行一次實例化代碼就夠了，後面的想要獲得實例，就應該直接 return ，而不是進行同步。
結論：
實際開發仍然不推薦。
五、懶漢式（同步代碼塊）
這種寫法是基於對上一種的思考，既然在方法層面效率太差，那直接在實例化的語句上加 synchronized 來讓他同步，是不是就能解決效率問題呢？
class Singleton{
private static Singleton instance;
private Singleton(){
}
public static Singleton getInstance(){
if(instance == null){
synchronized( Singleton.class){
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
事實上，這種方法，讓 synchronized 關鍵字放入方法體里，又會導致可能別的線程同樣進入 if 語句，回到了第三種的問題，所以來不及同步就會產生線程不安全的問題。
結論：不可用
六、 雙重檢查Double Check
使用 volatile 關鍵字，讓修改值立即更新到主存，相當於輕量級的synchronized。
然後在下面的實例化過程里採用 double check，也就是兩次判斷。
class Singleton{
private static volatile Singleton instance;
private Singleton(){
}
//雙重檢查
public static Singleton getInstance(){
//第一次檢查
if(instance == null){
synchronized (Singleton.class){
//第二次檢查
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
可以回想一下：
4 的懶漢式同步方法寫法里，getInstance方法是用了synchronized修飾符，所以雖然解決了 lazy loading 的問題，線程也安全，但是同步起來會很慢。
而 5 的懶漢式同步代碼塊寫法，將 synchronized 修飾符加到內部的代碼塊部分，又會導致線程安全直接失效，因為可能大家都同時進入了 getInstance 方法。
所以雙檢查的方法，仍然採用 5 的寫法，將代碼塊用 synchronized 修飾符修飾，同時，在這個內部，再加上第二重檢查，這樣，線程安全的同時，保證了後面的線程會先進行 if 的判斷而不進入代碼塊，這樣就同時達到了效率的提升。
優點：
double-check是多線程開發里經常用到的，滿足了我們需要的線程安全&&避免反覆進行同步的效率差&&lazy loading。
結論：推薦使用。
七、靜態內部類
靜態內部類：用static修飾的內部類，稱為靜態內部類，完全屬於外部類本身，不屬於外部類某一個對象，外部類不可以定義為靜態類，Java中靜態類只有一種，那就是靜態內部類。
class Singleton{
//構造器私有化
private Singleton(){
}
//一個靜態內部類，裏面有一個靜態屬性，就是實例
private static class SingletonInstance{
private static final Singleton instance = new Singleton();
}
//靜態的公有方法
public static Singleton getInstance(){
return SingletonInstance.instance;
}
}
核心：
- 靜態內部類在外部類裝載的時候並不會執行，也就是滿足了 lazy loading；
- 調用getInstance的時候會取屬性，此時才加載靜態內部類，而 jvm 底層的類裝載機制是線程安全的，所以利用 jvm 達到了我們要的線程安全；
- 類的靜態屬性保證了實例化也只會進行一次，滿足單例。
結論：推薦。
八、枚舉
將單例的類寫成枚舉類型，直接只有一個Instance變量。
enum Singleton{
instance;
public void sayOk(){
System.out.println("ok");
}
}
調用的時候也不用new，直接用Singleton.instance，拿到這個屬性。（一般INSTANCE寫成大寫）
優點：
滿足單例模式要的特點，同時還能夠避免反序列化重新創建新的對象。
這種方法是effective java作者提供的方式。
結論：推薦。
九、總結
單例模式使用的場景是：
需要頻繁創建和銷毀的對象、創建對象耗時過多或耗資源太多（重型對象）、工具類對象、頻繁訪問數據庫或者文件的對象（數據源、session工廠等），都應用單例模式去實現。
因為單例模式保證了系統內存中只存在該類的一個對象，所以能節省資源，提高性能，那麼對外來說，單例的類都不能再通過 new 去創建了，而是採用類提供的獲取實例的方法。
上面的八種寫法裏面：餓漢式兩種基本是一樣的寫法，懶漢式三種都有問題，以上物種的改進就是雙重檢查，另闢蹊徑的是靜態內部類和枚舉。
所以，單例模式推薦的方式有四種：
- 餓漢式可用（雖然內存可能會浪費）；
- 雙重檢查；
- 靜態內部類；
- 枚舉。
十、單例模式在JDK里的應用
Runtime類就是一個單例模式的類，並且可以看到，他是採用我們所說的第一種方式，即餓漢式（靜態常量的方式）
- 私有構造器；
- 靜態常量，類的內部直接將類實例化；
- 提供公有的靜態方法。
