五、Singleton 单例模式

单例模式（Singleton Pattern）

定义：确保某个类只有一个实例，并且自行实例化并向整个体系提供这个实例

需求：保证对象只创建一次

场景：线程池、缓存、日志对象、对话框等常被设计为单例。

Singleton 通过构造方法限定 private 避免类在外部被实例化，在同一个虚拟机范围内，Singleton 的实例只能通过 getInstance 访问。

事实上，通过 Java 的反射机制能够实例化构造函数为 private 的类，基本是上所有的单例都失效。

优点：减少了内存的消耗，重用。

单例通用代码01：（饿汉式）

public class Singleton {

    private static final Singleton singleton = new Singleton();

    private Singleton(){
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
　　 public void say(){}
}

可能产生多个实例02：（懒汉式）

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

在高并发的情况下，可能在 instance ==null 与 new Singleton 之间产生多例。

解决多例的问题：03（懒汉式）方法上加锁

public class Singleton {
    private static  Singleton instance = null;

    private Singleton(){}

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

    public void say(){
        //todo something
    }
}

使用双检查锁：04（懒汉式）双检查，方法内加锁

public class Singleton {
    private static  Singleton instance = null;

    private Singleton(){}

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

    public void say(){
        //todo something
    }
}

饿汉式的单例模式，不会出现线程安全的问题。

懒汉式本身是非线程安全的。

方法上加锁与方法内双检查加锁：方法上加锁，虽然线程安全，但是每次都要同步，会影响性能 99% 的情况下是不需要同步的。

方法内检查2次加锁，确保第一次调用的时候加锁，这样是线程安全的，避免了性能的损耗。

扩展：固定数量的单例

public class ExtSingleton {

    //最大单例个数
    private static int maxNumOfSingleton = 2;

    //单例名称
    private static ArrayList<String> nameList = new ArrayList<>();

    //单例集合
    private static ArrayList<ExtSingleton> singletons = new ArrayList<>();

    private ExtSingleton(){}

    private ExtSingleton(String name){
        nameList.add(name);
    }

    static {
        for(int i=0;i<maxNumOfSingleton;i++){
            singletons.add(new ExtSingleton("singleton:"+i));
        }
    }

    public static ExtSingleton getInstance(){
        //todo 获取单例某个对象
        return singletons.get(0);
    }

}