Java设计模式之单例模式

　　一、概述
　　所谓单例，指的就是单实例，有且仅有一个类实例，这个单例不应该由人来控制，而应该由代码来限制，强制单例。
　　单例有其独有的使用场景，一般是对于那些业务逻辑上限定不能多例只能单例的情况，例如：类似于计数器之类的存在，一般都需要使用一个实例来进行记录，若多例计数则会不准确。
　　其实单例就是那些很明显的使用场合，没有之前学习的那些模式所使用的复杂场景，只要你需要使用单例，那你就使用单例，简单易理解。
　　所以我认为有关单例模式的重点不在于场景，而在于如何使用。二、单例实现2.1 懒汉式
　　何为懒？顾名思义，就是不做事，这里也是同义，懒汉式就是不在系统加载时就创建类的单例，而是在第一次使用实例的时候再创建。
　　详见下方代码示例：public class LHanDanli {     // 定义一个私有类变量来存放单例，私有的目的是指外部无法     // 直接获取这个变量，而要使用提供的公共方法来获取     private static LHanDanli dl = null;     // 定义私有构造器，表示只在类内部使用，     // 亦指单例的实例只能在单例类内部创建     private LHanDanli(){}     // 定义一个公共的公开的方法来返回该类的实例，     // 由于是懒汉式，需要在第一次使用时生成实例，     // 所以为了线程安全，使用synchronized关键字来确保只会生成单例     public static synchronized LHanDanli getInstance(){         if(dl == null){             dl = new LHanDanli();         }         return dl;     } }2.2 饿汉式
　　又何为饿？饿者，饥不择食；但凡有食，必急食之。此处同义：在加载类的时候就会创建类的单例，并保存在类中。
　　详见下方代码示例：public class EHanDanli {     // 此处定义类变量实例并直接实例化，     // 在类加载的时候就完成了实例化并保存在类中     private static EHanDanli dl = new EHanDanli();     // 定义无参构造器，用于单例实例     private EHanDanli(){}     // 定义公开方法，返回已创建的单例     public static EHanDanli getInstance(){         return dl;     } }2.3 双重加锁机制
　　何为双重加锁机制？
　　在懒汉式实现单例模式的代码中，有使用synchronized关键字来同步获取实例，保证单例的唯一性，但是上面的代码在每一次执行时都要进行同步和判断，无疑会拖慢速度，使用双重加锁机制正好可以解决这个问题：public class SLHanDanli {     private static volatile SLHanDanli dl = null;     private SLHanDanli(){}     public static SLHanDanli getInstance(){         if(dl == null){             synchronized (SLHanDanli.class) {                 if(dl == null){                     dl = new SLHanDanli();                 }             }         }         return dl;     } }
　　看了上面的代码，有没有感觉很无语，双重加锁难道不是需要两个synchronized进行加锁的吗？
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　　其实不然，这里的双重指的的双重判断，而加锁单指那个synchronized，为什么要进行双重判断，其实很简单，第一重判断，如果单例已经存在，那么就不再需要进行同步操作，而是直接返回这个实例，如果没有创建，才会进入同步块，同步块的目的与之前相同，目的是为了防止有两个调用同时进行时，导致生成多个实例，有了同步块，每次只能有一个线程调用能访问同步块内容，当第一个抢到锁的调用获取了实例之后，这个实例就会被创建，之后的所有调用都不会进入同步块，直接在第一重判断就返回了单例。
　　关于锁内部的第二重空判断的作用，当多个线程一起到达锁位置时，进行锁竞争，其中一个线程获取锁，如果是第一次进入则dl为null，会进行单例对象的创建，完成后释放锁，其他线程获取锁后就会被空判断拦截，直接返回已创建的单例对象。
　　不论如何，使用了双重加锁机制后，程序的执行速度有了显著提升，不必每次都同步加锁。
　　其实我最在意的是volatile的使用，volatile关键字的含义是：被其所修饰的变量的值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来实现，从而确保多个线程能正确的处理该变量。该关键字可能会屏蔽掉虚拟机中的一些代码优化，所以其运行效率可能不是很高，所以，一般情况下，并不建议使用双重加锁机制，酌情使用才是正理！
　　更进一步说，其实使用volatile的目的是为了防止暴露一个未初始化的不完整单例实例，导致系统崩溃。因为创建单例实例其实需要经过以下几步：首先分配内存空间、然后将内存空间的首地址指向引用（指针），最后调用构造器创建实例，由于在第二步的时候这个引用（指针）就会变的非null，那么在第三步未执行，真正的单例实例还未创建完成的时候，一个线程过来在第一个校验中为false，将会直接将不完整的实例返回，从而造成系统崩溃。2.4 类级内部类方式
　　饿汉式会占用较多的空间，因为其在类加载时就会完成实例化，而懒汉式又存在执行速率慢的情况，双重加锁机制呢？又有执行效率差的毛病，有没有一种完美的方式可以规避这些毛病呢？
　　貌似有的，就是使用类级内部类结合多线程默认同步锁，同时实现延迟加载和线程安全。public class ClassInnerClassDanli {     public static class DanliHolder{         private static ClassInnerClassDanli dl = new ClassInnerClassDanli();     }     private ClassInnerClassDanli(){}     public static ClassInnerClassDanli getInstance(){         return DanliHolder.dl;     } }
　　如上代码，所谓类级内部类，就是静态内部类，这种内部类与其外部类之间并没有从属关系，加载外部类的时候，并不会同时加载其静态内部类，只有在发生调用的时候才会进行加载，加载的时候就会创建单例实例并返回，有效实现了懒加载（延迟加载），至于同步问题，我们采用和饿汉式同样的静态初始化器的方式，借助JVM来实现线程安全。
　　其实使用静态初始化器的方式会在类加载时创建类的实例，但是我们将实例的创建显式放置在静态内部类中，它会导致在外部类加载时不进行实例创建，这样就能实现我们的双重目的：延迟加载和线程安全。四、使用
　　在Spring中创建的Bean实例默认都是单例模式存在的。