Design Pattern —— Singleton 强力推荐枚举和类级内部类方式实现单例模式
单例模式是开发中非常常用的一种模式，简单的说，我们希望一个类永远都只有一个对象。
主要有两个用途：
1.存储一些进程内共享的值（不是很推荐，大部分情况下还是应该用局部变量，互相传递值的方式）
2.任何时候都不变的操作
单例模式的实现目前已知的有五种：
1.饿汉式
2.懒汉式
3.双重验证
4.类级内部类
5.枚举
一、饿汉式
类加载时就创建好对象，以空间换时间。这样外部调用EagerSingleton.getInstance()时，直接获得这个创建好的对象。
1 public class EagerSingleton { 2 private static EagerSingleton instance = new EagerSingleton(); 3 /** 4 * 私有默认构造子 5 */ 6 private EagerSingleton(){} 7 /** 8 * 静态工厂方法 9 */ 10 public static EagerSingleton getInstance(){ 11 return instance; 12 } 13 }
优点：节省运行时间
缺点：占用空间
二、懒汉式
类加装时不创建对象，直到需要使用时才创建。
1 public class LazySingleton { 2 private static LazySingleton instance = null; 3 /** 4 * 私有默认构造子 5 */ 6 private LazySingleton(){} 7 /** 8 * 静态工厂方法 9 */ 10 public static synchronized LazySingleton getInstance(){ 11 if(instance == null){ 12 instance = new LazySingleton(); 13 } 14 return instance; 15 } 16 }
优点：节省空间，如果一直不用，就不会创建
缺点：每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。且是由于是线程安全的，所以会降低整体的访问速度
三、双重验证
双重验证的单例模式，是懒汉式单例的一种优化方式。既实现线程安全，又能够使性能不受很大的影响。
定义：
1.先不同步，进入方法后，先检查实例是否存在，如果不存在才进行下面的同步块，这是第一重检查；
2.进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。
这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。
“双重检查加锁”机制的实现会使用关键字volatile，简单的说：被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存，从而确保多个线程能正确的处理该变量。
1 public class Singleton { 2 private volatile static Singleton instance = null; 3 private Singleton(){} 4 public static Singleton getInstance(){ 5 //先检查实例是否存在，如果不存在才进入下面的同步块 6 if(instance == null){ 7 //同步块，线程安全的创建实例 8 synchronized (Singleton.class) { 9 //再次检查实例是否存在，如果不存在才真正的创建实例 10 if(instance == null){ 11 instance = new Singleton(); 12 } 13 } 14 } 15 return instance; 16 } 17 }
双重验证的方式虽然看上去很美，但是是不被推荐使用的。具体volatile的使用也是一个比较大的课题，有一篇非常好的文章推荐http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html
四、类级内部类实现的方式。
那我们能不能想到一个办法，既让第一次使用时才创建对象，又解决线程安全呢。
类级内部类的特点：
1.类级内部类的对象和外部类对象没有依赖关系
2.类级内部类中可以有静态方法，此静态方法只能调用外部类的静态方法和成员变量
3.类级内部类只有在第一次使用时才会加载
JVM在有些时候会隐式的去执行同步操作：
1.由静态初始化器（在静态字段上或static{}块中的初始化器）初始化数据时
2.访问final字段时
3.在创建线程之前创建对象时
4.线程可以看见它将要处理的对象时
实现线程安全：可以采用静态初始化器的方式，它可以由JVM来保证线程的安全性。
实现延迟加载：采用类级内部类，在这个类级内部类里面去创建对象实例。只要不使用到这个类级内部类，那就不会创建对象实例。
1 public class Singleton { 2 3 private Singleton(){} 4 /** 5 * 类级的内部类，也就是静态的成员式内部类，该内部类的实例与外部类的实例 6 * 没有绑定关系，而且只有被调用到时才会装载，从而实现了延迟加载。 7 */ 8 private static class SingletonHolder{ 9 /** 10 * 静态初始化器，由JVM来保证线程安全 11 */ 12 private static Singleton instance = new Singleton(); 13 } 14 15 public static Singleton getInstance(){ 16 return SingletonHolder.instance; 17 } 18 }
五、枚举实现单例
《effectJava》一书中重点推荐的实现单例的方式
1 public enum Singleton { 2 /** 3 * 定义一个枚举的元素，它就代表了Singleton的一个实例。 4 */ 5 6 uniqueInstance; 7 8 /** 9 * 单例可以有自己的操作 10 */ 11 public void singletonOperation(){ 12 //功能处理 13 } 14 }
枚举单例，简洁，提供序列化机制，防止多实例化，防止反射，是实现单例的最佳方案。
参考资料
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html violate详解
http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/03/31/2425631.html java与模式之单例模式
《effectJava》