单例设计模式

单例模式是什么

单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点

解决什么问题

1. 有时候我们需要某些只需要一个的对象，比如线程池，缓存，驱动，我们要保证这些对象永远只有一个
2. 保证对象只有一个，且占用资源少，在使用的时候才获取此对象，全局变量也可以做都保证对象唯一，但是需要在程序在一开始就创建好对象，如果比较小哈资源就比较浪费

如何使用

1. 实现一个单例模式，需要两个条件即可
   1. 私有化构造器
   2. 提供一个全局访问点，获取这个类的唯一实例
   3. 错误示例：

   public class Singleton{private Singleton(){ }public static Singleton getInstance(){//每次访问这个静态方法都会构造一个实例，这里的实现不是单例，非唯一return  new Singleton();;}
   }

   4. 所以单例的设计，应该是要保证构造器永远只构造一个对象，所以就需要有一个变量来作为该对象的引用，单例就需要在类的内部有一个静态变量引用这个唯一实例
2. 饿汉式，在程序一开始就给与这个对象，消耗资源比较大，不会有多线程问题，相当于急切的创建对象，所以称为饿汉式

public class Singleton{
//饿汉式，在程序一开始就会创建一个实例对象，如果该对象占用资源比较大，并且也不一定就肯定会用，就会造成不必要的资源浪费，因为一开始就创建了对象，所以不会有多线程问题private static Singleton singleton = new Singleton();private Singleton(){ }public static Singleton getInstance(){return  singleton;}
}

3. 懒汉式，在需要的时候才去创建对象，如果对象已经创建过，那就返回这个对象

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

在单线程运行没有什么问题，可以保证永远是一个唯一对象，且在需要的时候获取，但是在多线程就会有问题，可能会有两个或多个线程同时执行到 if判断，会同时创建多个对象，每个线程的对象不唯一，就会出现问题，所以要进行多线程的优化

优化或者其他形式

1. 我们希望单例模式的优化点

   1. 尽可能节省资源，就是用的时候才创建，延迟实例化
   2. 多线程下保证所有线程的实例唯一

2. 饿汉式可以避免多线程问题，但是不能延迟实例化，如果实例化消耗的资源无足轻重，可以使用

3. 针对懒汉式的优化

   1. 解决多线程问题，直接的方法就是加锁,对方法加锁，避免了多个线程同时进入这个方法

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

2. 在方法上加锁的方法，虽然可以，但是还是会有问题

• 我们要控制的其实就是第一次实例化的时候，保证只有一个线程进来就好
• 但是在方法商加锁，就相当于每次获得实例的时候，线程都需要排队拿锁，在已经实例化后这个其实是不必要的，如果你可以接受这个效率的降低，其实也可以
• 也可以改进,使用双重检查加锁，避免资源浪费也避免程序执行效率下降
• 并使用关键字volatile修饰

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