# 单件模式

# 什么是单件模式

单件模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点；
有些对象我们只需要一个实例，例如线程池，缓存，对话框，全局设置对象，设备的驱动程序，等等；
我们并不通过设置 “全局变量” 来实现单件模式；
- 因为如果把对象赋值给一个全局变量，那么我们就要在程序一开始就创建好对象；
- 如果对象创建非常浪费资源（内存，时间）。那么这样就会很影响性能；
通过单件模式，我们在需要时才创建对象；
并且我们需要保证，这个实例是唯一的。不能被创建第二次；

# 经典的单件模式实现

定义一个单例类；
里面用一个和单例类同类型的私有静态属性，来储存单例的唯一实例；
单例类的构造函数必须是私有的，这样外部就不可以调用构造函数去创建其他的实例了；
getInstance 是一个公开的静态方法：
- 它里面会先判断实例是否已经被创建，如果没有就创建一个，并且返回实例给外部；
- 如果已经创建了实例，就直接返回实例；

public class Singleton {
  private static Singleton uniqueInstance = null;

  private Singleton() {}

  // 只有 getInstance 是 public 的，
  // 用户通过它来获取实例
  public static Singleton getInstance() {
    if(uniqueInstance == null) {
      uniqueInstance = new Singleton();
    }

    return uniqueInstance;
  }
}

# 处理多线程的单件模式

上面的单例实现方法，在多线程中可能会出现问题；
多线程的话，对于当前实例的状态是不确定的；
比如可能会产生两个对象开始发现都为空，于是在 JVM 中就新建了两个对象；

# 通过 synchronized 关键字解决

在新建对象的方法上加上 synchronized 关键字，可以保证不会有两个线程同时进入到这个方法中；
但同步会降低性能，因为要进行判断这个方法的状态；
一旦这个变量已经实例化了，每次访问还是同步的话，就是一种累赘；
同步一个方法，会使程序运行效率下降 100 倍；

class Singleton {
    private static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

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

# 直接实例化

如果创建实例并不需要消耗太多资源；
那么可以直接在定义类时，直接初始化实例；
JVM 会在加载这个类时，立马创建唯一的单件实例；

class SingletonFast {
    private static SingletonFast singleton = new SingletonFast();

    private SingletonFast() {
    }

    public static SingletonFast getInstance() {
        return singleton;
    }
}

# 双重检查加锁

通过 “双重检查加锁”，我们首选检查是否实例已经创建了；
如果没有创建，才进行同步；
这样只有第一次会进行同步；
可以大大提升性能；

class Singleton {
    //volatile关键词确保，当singleton变量被初始化成Singleton实例时，多个线程正确处理singleton变量
    private volatile static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        //如果不存在，就进入同步区块
        if (singleton == null) {
            //只有第一次才彻底执行这里的代码
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}