设计模式一（五种单例模式）

【单例模式】
Singleton是一种创建型模式，指某个类采用Singleton模式，则在这个类被创建后，只可能产生一个实例供外部访问，并且提供一个全局的访问点。

核心知识点如下：

(1) 将采用单例设计模式的类的构造方法私有化（采用private修饰）。

(2) 在其内部产生该类的实例化对象，并将其封装成private static类型。

(3) 定义一个静态方法返回该类的实例。

/** 
 * 方法一
 * 单例模式的实现：饿汉式,线程安全 但效率比较低 
 */  
public class SingletonTest {  
    // 定义一个私有的构造方法
    private SingletonTest() {  
    }  
    // 将自身的实例对象设置为一个属性,并加上Static和final修饰符
    private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();  
    // 静态方法返回该类的实例
    public static SingletonTest getInstancei() {  
        return instance;  
    }    
}

方法一 ： 就是传说的中的饿汉模式
优点是：写起来比较简单，而且不存在多线程同步问题，避免了synchronized所造成的性能问题；
缺点是：当类SingletonTest被加载的时候，会初始化static的instance，静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的instance对象便一直占着这段内存（即便你还没有用到这个实例），当类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存，因此在某些特定条件下会耗费内存。

/**  
 *方法二
 * 单例模式的实现：饱汉式,非线程安全   
 *   
 */  
public class SingletonTest {
    // 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
    private SingletonTest() {    }   
    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest instance;   
    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，但是多线程访问时，可能造成重复初始化问题）
    public static SingletonTest getInstance() {   
        if (instance == null)   
            instance = new SingletonTest();   
        return instance;   
    }   
}

方法二：就是传说的中的饱汉模式
优点是：写起来比较简单，当类SingletonTest被加载的时候，静态变量static的instance未被创建并分配内存空间，当getInstance方法第一次被调用时，初始化instance变量，并分配内存，因此在某些特定条件下会节约了内存；
缺点是：并发环境下很可能出现多个SingletonTest实例。

/**  
 *方法三
 * 单例模式的实现：饱汉式,线程安全简单实现   
 *   
 */  
public class SingletonTest {
    // 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
    private SingletonTest() {   
    }   
    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest instance;   
    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，使用synchronized 避免多线程访问时，可能造成重的复初始化问题）
    public static synchronized  SingletonTest getInstance() {   
        if (instance == null)   
            instance = new SingletonTest();   
        return instance;   
    }   
}

方法三：为方法二的简单优化
优点是：使用synchronized关键字避免多线程访问时，出现多个SingletonTest实例。
缺点是：同步方法频繁调用时，效率略低。

/**  
 * 方法四
 * 单例模式最优方案
 * 线程安全  并且效率高  
 *  
 */  
public class SingletonTest { 
    // 定义一个私有构造方法
    private SingletonTest() {   }   
    //定义一个静态私有变量(不初始化，不使用final关键字，使用volatile保证了多线程访问时instance变量的可见性，避免了instance初始化时其他变量属性还没赋值完时，被另外线程调用)
    private static volatile SingletonTest instance;  
    //定义一个共有的静态方法，返回该类型实例
    public static SingletonTest getIstance() { 
        // 对象实例化时与否判断（不使用同步代码块，instance不等于null时，直接返回对象，提高运行效率）
        if (instance == null) {
            //同步代码块（对象未初始化时，使用同步代码块，保证多线程访问时对象在第一次创建后，不再重复被创建）
            synchronized (SingletonTest.class) {
                //未初始化，则初始instance变量
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonTest();   
                }   
            }   
        }   
        return instance;   
    }   
}

方法四：为单例模式的最佳实现。
这种方法利用虚拟机静态先加载并且只加载一次的特点在不存在并发的情况下先实例了对象（加载时不存在线程并发），所以这才是最终极的单例模式

public class Singleton {
    //私有构造
    private Singleton() {}
    
    //提供一个静态的获取实例的方法
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.instance;
    }

    //利用静态提前加载一个实例（这时是不牵扯线程冲突的）
    private static class SingletonInstance {
        static Singleton instance = new Singleton();
    }
}