概念：
java中單例模式是一種常見(jiàn)的設(shè)計(jì)模式，單例模式分三種：懶漢式單例、餓漢式單例、登記式單例三種。
單例模式有一下特點(diǎn)：
1、單例類只能有一個(gè)實(shí)例。
2、單例類必須自己自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。
3、單例類必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例。
單例模式確保某個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，線程池、緩存、日志對(duì)象、對(duì)話框、打印機(jī)、顯卡的驅(qū)動(dòng)程序?qū)ο蟪１辉O(shè)計(jì)成單例。這些應(yīng)用都或多或少具有資源管理器的功能。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干個(gè)打印機(jī)，但只能有一個(gè)Printer Spooler，以避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)中。每臺(tái)計(jì)算機(jī)可以有若干通信端口，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)集中管理這些通信端口，以避免一個(gè)通信端口同時(shí)被兩個(gè)請(qǐng)求同時(shí)調(diào)用?？傊?，選擇單例模式就是為了避免不一致?tīng)顟B(tài)，避免政出多頭。
首先看一個(gè)經(jīng)典的單例實(shí)現(xiàn)。
public class Singleton {
private static Singleton uniqueInstance = null;
private Singleton() {
// Exists only to defeat instantiation.
}
public static Singleton getInstance() {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
return uniqueInstance;
}
// Other methods...
}
Singleton通過(guò)將構(gòu)造方法限定為private避免了類在外部被實(shí)例化，在同一個(gè)虛擬機(jī)范圍內(nèi)，Singleton的唯一實(shí)例只能通過(guò)getInstance()方法訪問(wèn)。（事實(shí)上，通過(guò)Java反射機(jī)制是能夠?qū)嵗瘶?gòu)造方法為private的類的，那基本上會(huì)使所有的Java單例實(shí)現(xiàn)失效。此問(wèn)題在此處不做討論，姑且掩耳盜鈴地認(rèn)為反射機(jī)制不存在。）
但是以上實(shí)現(xiàn)沒(méi)有考慮線程安全問(wèn)題。所謂線程安全是指：如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的，就是線程安全的?；蛘哒f(shuō)：一個(gè)類或者程序所提供的接口對(duì)于線程來(lái)說(shuō)是原子操作或者多個(gè)線程之間的切換不會(huì)導(dǎo)致該接口的執(zhí)行結(jié)果存在二義性,也就是說(shuō)我們不用考慮同步的問(wèn)題。顯然以上實(shí)現(xiàn)并不滿足線程安全的要求，在并發(fā)環(huán)境下很可能出現(xiàn)多個(gè)Singleton實(shí)例。
1 public class TestStream {
2 private String name;
3 public String getName() {
4 return name;
5 }
6 public void setName(String name) {
7 this.name = name;
8 }
9 //該類只能有一個(gè)實(shí)例
10 private TestStream(){} //私有無(wú)參構(gòu)造方法
11 //該類必須自行創(chuàng)建
12 //有2種方式
13 /*private static final TestStream ts=new TestStream();*/
14 private static TestStream ts1=null;
15 //這個(gè)類必須自動(dòng)向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例對(duì)象
16 public static TestStream getTest(){
17 if(ts1==null){
18 ts1=new TestStream();
19 }
20 return ts1;
21 }
22 public void getInfo(){
23 System.out.println("output message "+name);
24 }
25 } 1 public class TestMain {
2 public static void main(String [] args){
3 TestStream s=TestStream.getTest();
4 s.setName("張孝祥");
5 System.out.println(s.getName());
6 TestStream s1=TestStream.getTest();
7 s1.setName("張孝祥");
8 System.out.println(s1.getName());
9 s.getInfo();
10 s1.getInfo();
11 if(s==s1){
12 System.out.println("創(chuàng)建的是同一個(gè)實(shí)例");
13 }else if(s!=s1){
14 System.out.println("創(chuàng)建的不是同一個(gè)實(shí)例");
15 }else{
16 System.out.println("application error");
17 }
18 }
19 }運(yùn)行結(jié)果：
張孝祥
張孝祥
output message 張孝祥
output message 張孝祥
創(chuàng)建的是同一個(gè)實(shí)例
結(jié)論：由結(jié)果可以得知單例模式為一個(gè)面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序提供了對(duì)象惟一的訪問(wèn)點(diǎn)，不管它實(shí)現(xiàn)何種功能，整個(gè)應(yīng)用程序都會(huì)同享一個(gè)實(shí)例對(duì)象。
1.餓漢式單例類
1 //餓漢式單例類.在類初始化時(shí)，已經(jīng)自行實(shí)例化
2 public class Singleton1 {
3 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子
4 private Singleton1() {}
5 //已經(jīng)自行實(shí)例化
6 private static final Singleton1 single = new Singleton1();
7 //靜態(tài)工廠方法
8 public static Singleton1 getInstance() {
9 return single;
10 }
11 }
2.懶漢式單例類
1 //懶漢式單例類.在第一次調(diào)用的時(shí)候?qū)嵗?
2 public class Singleton2 {
3 //私有的默認(rèn)構(gòu)造子
4 private Singleton2() {}
5 //注意，這里沒(méi)有final
6 private static Singleton2 single=null;
7 //靜態(tài)工廠方法
8 public synchronized static Singleton2 getInstance() {
9 if (single == null) {
10 single = new Singleton2();
11 }
12 return single;
13 }
14 }
3.登記式單例類
1 import java.util.HashMap;
2 import java.util.Map;
3 //登記式單例類.
4 //類似Spring里面的方法，將類名注冊(cè)，下次從里面直接獲取。
5 public class Singleton3 {
6 private static Map<String,Singleton3> map = new HashMap<String,Singleton3>();
7 static{
8 Singleton3 single = new Singleton3();
9 map.put(single.getClass().getName(), single);
10 }
11 //保護(hù)的默認(rèn)構(gòu)造子
12 protected Singleton3(){}
13 //靜態(tài)工廠方法,返還此類惟一的實(shí)例
14 public static Singleton3 getInstance(String name) {
15 if(name == null) {
16 name = Singleton3.class.getName();
17 System.out.println("name == null"+"--->name="+name);
18 }
19 if(map.get(name) == null) {
20 try {
21 map.put(name, (Singleton3) Class.forName(name).newInstance());
22 } catch (InstantiationException e) {
23 e.printStackTrace();
24 } catch (IllegalAccessException e) {
25 e.printStackTrace();
26 } catch (ClassNotFoundException e) {
27 e.printStackTrace();
28 }
29 }
30 return map.get(name);
31 }
32 //一個(gè)示意性的商業(yè)方法
33 public String about() {
34 return "Hello, I am RegSingleton.";
35 }
36 public static void main(String[] args) {
37 Singleton3 single3 = Singleton3.getInstance(null);
38 System.out.println(single3.about());
39 }
40 }