Head First 设计模式 --5 单例模式

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。
用到的设计原则：
1、封装变化
2、组合优于集成
3、针对接口变成而不是针对实现
4、为交互对象之间的松耦合设计而努力
5、类应该对扩展开放，对修改关闭
6、依赖抽象，而不是依赖具体类

最简单的单例

class Singleton {
  private static Singleton instantce;

  private Singleton() {}

  public static Singleton getInstantce() {
    if (instantce == null) {
      instantce = new Singleton();
    }

    return instantce;
  }
}

但是这样在多线程的情况下就会出问题。当两个线程同时第一次获取单例时，此时instantce还是空，会返回两个实例。

处理多线程单例，最简单的多线程单例

class Singleton {
  private static Singleton instantce;

  private Singleton() {}

  public static synchronized Singleton getInstantce() {
    if (instantce == null) {
      instantce = new Singleton();
    }

    return instantce;
  }
}

只是多加了一个synchronized关键字。但是这样，同步性能会降低。以后每次调用加保护都是一种累赘。但是如果应用程序可以接受这种额外负担，比如实际上调用这个方法的次数非常少，那就什么也别做，这个并不会影响多少性能。但是如果频繁的使用，可以使用下面的方法。

class Singleton {
  private static Singleton instantce = new Singleton();

  private Singleton() {}

  public static synchronized Singleton getInstantce() {
    return instantce;
  }
}

这样JVM在加载这个类的时候就已经创建出来唯一的单例。

或者利用双重检索的方法

class Singleton {
  private static volatile Singleton instantce;

  private Singleton() {}

  public static synchronized Singleton getInstantce() {
    if (instantce == null) {
      synchronized (Singleton.class) {
        if (instantce == null) {
          instantce = new Singleton();
        }
      }
    }
    return instantce;
  }
}

这里为什么里面还加了一个判断，和volatile这个关键字有关，volitile可以保证一个变量在多个线程间可见性，如果两个线程同时获取一个单例，这时单例为空，第一个线程先判断，锁住Singleton，第二个线程在等待，等待的地方是判断完为空的位置，第一个线程创建完获取到了，这时已经不为空了，如果这个地方不判断还会是在创建一个，由于volitale保证变量的可见性，第二个线程感知到已经实例化完了，就不去创建，直接获取已经创建好的实例就走了。还有双重锁定的方法不能用在jdk1.2之前，现在都1.8了，一般应该不会接触到这个问题。

还要注意一个问题，就是不同的类加载器加载这个类的时候还是会创建出不同的实例。如果程序中有多个类加载器，小心这个问题，解决的办法是自行指定类加载器。

OO设计认为类应该只做一件事，这里单例类不仅负责管理自己的实例，还在应用程序之间充当角色。尽管如此，由类管理自己的实例的做法还是很常见的，这可以让整体设计更简单，不然还需要设计一个类来管理这个单例类，实在有点繁琐。