java程序性能优化之设计优化--设计模式:单例模式（1）

单例模式是设计模式中使用最普遍的模式之一，它是一种对象创建模式，用于创建一个对象的具体示事例，它可以确保系统中一个类只产生一个实例。

使用单例设计模式给我带来的好处就是：

1，对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间

2，由于new的次数减少，因而对内存的使用频率也会降低，这将减轻GC压力，因此，使用单例模式便可以有效的改善系统性能

单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象事例，下面的示例即为一个简单的单例模式设计：

public class Singleton{

       private Singleton(){}

       private static Singleton singleton = new Singleton();

       public static Singleton getInstance(){

            return singleton;

        }

}

注意：单例类必须要有一个私有的构造方法，用来防止类被系统中的其它代码实例化，其次，成员变量和方法是static的。

上面这种单例的设计模式俗称恶汉式，非常简单可靠，但不足之处就是无法对singleton实例做延迟加载。加入单例的创建过程很慢，而成员变量又是静态的，因此jvm加载单例类时，单例对象就会被创建，而此时，如果这个单例类在系统的其它地方使用在，那么使用这个单例类的地方都会初始化这个成员变量，而不管是否被使用到，相当于我们并没有使用单例类，但是它还是会被创建出来。

为了解决这个问题，并提高系统在相关函数调用时的反应速度，就需引入延迟加载机制。

public class Singleton {

        private Singleton() {}

        private static Singleton singleton = null;

        public synchronized static Singleton getInstance() {

               if (singleton == null) {

                      singleton = new Singleton();

                }return singleton;

          }

}

上面的示例中：对静态成员变量赋值null保证启动时没有额外的负载，其次在静态方法中判断是否又singleton的实例，没有则创建，有则直接返回，注意的一点是，这个方法须是同步的，否则在多线程中会导致多个实例被创建。

上面的这种设计方式相对于第一种方式来说，虽然实现了延迟加载的功能，然而它引入了同步锁，因此在多线程环境中，它的耗时要比第一种大很多，因此为了解决这个问题，还需要对其进行改进。

public class Singleton {

         private Singleton() {}

         private static class SingletonHandler{

                 private static Singleton singleton = new Singleton();

          }

        public synchronized static Singleton getInstance() {

                return SingletonHandler.singleton;

         }

}

这个设计方法中：单例模式内部使用内部类来实例化一个单例的实例，这样当Singleton类被加载时，其内部类并不会被实例化，故当类被加载进jvm中的时候，单例对象并不会被实例化，而当getInstance方法被调用时才会加载内部类并实例化singleton。

因此这种方法同时兼备上面两种实现的优点。使用内部类的方法来实现单例，既可以做到延迟加载，也不必使用同步关键字，是一种比较完善的实现。