單例設計模式（這一篇足夠了）

　　單例模式真是一個老掉牙的問題了，不過我今天是要說些裡面更深點的知識，閑話少說，直接來代碼

　　1、餓漢式

　　 相信這種寫法大家都知道，一開始接觸單例的時候，大家應該都是用的這種方法：

package com.hd.single;

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private static Singleton instance = new Singleton();

    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

　　這種方式優點就是線程安全， 缺點也很明顯，就是類載入的時候，就已實例化該對象了，後面有可能用不到這個實例對象，這樣就會造成空間浪費。因此就有了懶載入方式。

　　2、懶漢式

　　1）懶漢式L1

package com.hd.single;

public class Singleton2 {

    private Singleton2(){}
    private static Singleton2 instance;

    public static Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null)　　　　　　　　//1
            instance = new Singleton2();　　//2
        return instance;
    }

}

　　這種懶漢式的優點和缺點也很明顯，優點是按需載入，節省空間， 缺點是線程不安全。簡單說就是，有可能線程A執行到“1”處時，阻塞住了，線程B搶到CPU，進來執行並實例化對象，然後線程A醒來後，繼續往下執行，這樣線程A和B取到的就是不同的對象。因此，又有了線程安全的版本。

package com.hd.single;

public class Singleton2 {

    private Singleton2(){}
    private static Singleton2 instance;

    public static synchronized Singleton2 getInstance(){
        if(instance == null)
            instance = new Singleton2();
        return instance;
    }
}

　　但是加了synchronized 之後會造成線程阻塞，影響性能。於是又提出了雙檢鎖的方式

 1 package com.hd.single;
 2 
 3 public class Singleton2 {
 4 
 5     private Singleton2(){}
 6     private static Singleton2 instance;
 7 
 8     public static Singleton2 getInstance(){
 9         if(instance == null){
10             synchronized (Singleton2.class){
11                 if(instance == null){
12                     instance = new Singleton2();
13                 }
14             }
15         }
16         return instance;
17     }
18 }

　　看似雙檢鎖的方式很完美，既解決了線程安全的問題，又兼顧了性能問題： 線程先判斷instance變數是否為空，如果不為空，則直接返回。否則進入同步塊去實例化對象。但事實這是一個錯誤的優化！

　　重點就是第12行代碼（instance = new Singleton2();）， 它創建了一個對象。這一行代碼可以分解為如下的3行代碼：

memory = allocate();         //1：分配對象的記憶體空間
ctorInstance(memory);        //2：初始化對象
instance = memory;           //3：設置instance指向剛分配的記憶體地址

　　上面2和3這兩步之間，有可能會被重排序，2和3重排序之後的執行時序如下：

memory = allocate();         //1：分配對象的記憶體空間
instance = memory;           //3：設置instance指向剛分配的記憶體地址
                        　　　//註意此時對象還沒有被初始化
ctorInstance(memory);        //2：初始化對象
                                    

　　因此如果有線程A執行到3時，此時instance變數確實不為空，然後線程B判斷instance不為空後返回，那麼這是線程B 取到的就是一個空的對象。顯示這樣是有問題的，因此為了防止出現這個問題，需要使用volatile變數，來禁止指令重排序。

　　2）懶漢式 L2（基於volatile的解決方案）

package com.hd.single;

public class Singleton {

    private Singleton(){}
    private volatile static Singleton instance;

    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

　　我們除了通過volatile的方式來禁止指令重排序，還可以提供另外一種思路：允許2和3重排序，但不允許其它線程“看到”這個重排序。 前面正是因為線程B看到了重排序，發現instance變數不為空，所以才造成其取到空的對象。

　　3）懶漢式L3（基於靜態內部類的方案）

package com.hd.single;
public class LazySingleton2 {
    private LazySingleton2() {
    }
    static class SingletonHolder {
        private static final LazySingleton2 instance = new LazySingleton2();
    }
    public static LazySingleton2 getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

　　因為 在載入外部類時，其內部類不會同時被載入。只有調用 getInstance方法的時候，內部類才會去被載入，且只載入一次，不存在併發問題，因此是線程安全的。

　　另外，在getInstance()方法中沒有使用synchronized關鍵字，因此沒有造成多餘的性能損耗。

　　本文給出了多個版本的單例模式，供我們在項目中使用。一般用L2，L3就基本夠用。