1.單例模式概念

單例模式（Singleton Pattern）負責創建自己的對象，同時確保程序中該類只有一個對象被創建。

2.單例模式作用

確保程序中一個類最多只有一個實例，提供訪問這個類的全局點。

3.優點和缺點

優點
1）在內存里只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷毀實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。
2）避免對資源的多重占用（比如寫文件操作）。
缺點
不能繼承，與單一職責原則沖突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎么樣來實例化。

4.注意事項

1）在JAVA中實現單例模式，需要一個私有的構造器，一個靜態方法和一個靜態變量。
2）雙重檢查加鎖不適用于JDK1.4及以前的版本。
3）如果使用多個類加載器，可能導致單例失效，而產生多個實例。
4）如果使用JVM1.2或之前的版本，你必須建立單例注冊表，以免垃圾收集器將單例回收。

5.例子解析

單例模式類圖

線程不安全，懶漢模式

/**
 * @author Administrator
 *  線程不安全
 */
public class Singleton {
    //利用static來記錄Singleton唯一的實例
    private static Singleton singleton = null;
    //將構造方法聲明為私有，只有Singleton類內部才能調用構造器
    private Singleton() {
    }
    //用getInstance方法實例化對象，并返回這個實例
    public static Singleton getInstance()
    {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

線程安全,餓漢模式
這里的懶漢和餓漢主要指的是singleton 是在什么時候實例化

//這種在聲明變量的時候就實例化的就是餓漢模式
private static Singleton singleton = new Singleton();

//這種要先判斷singleton == null，就是懶漢模式
    public static Singleton getInstance()
    {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }

/**
 * @author Administrator
 *  使用synchronized實現了線程安全，但是效率不高，會造成程序執行效率降低
 */
public class Singleton {
    //利用static來記錄Singleton唯一的實例
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    //將構造方法聲明為私有，只有Singleton類內部才能調用構造器
    private Singleton() {
    }
    //用getInstance方法實例化對象，并返回這個實例
    //關鍵字synchronized實現線程安全
    public static synchronized Singleton getInstance()
    {
        return singleton;
    }
}

雙重檢查加鎖

/**
 * @author Administrator
 *  雙重檢查加鎖
 *  JDK大于1.4的版本，雙重檢查加鎖才能生效
 */
public class Singleton {
    //利用static來記錄Singleton唯一的實例
    //volatile確保singleton變量被初始化成為Singleton實例后，多個線程能夠正確的處理singleton變量
    private volatile static Singleton singleton = null;
    //將構造方法聲明為私有，只有Singleton類內部才能調用構造器
    private Singleton() {
    }
    //用getInstance方法實例化對象，并返回這個實例
    public static Singleton getInstance()
    {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

6.總結

1）volatile的作用，關于這個網上有很多資料，每個我都會先看了評論，然后覺得有一篇文章（文章鏈接會在參考文章里附上）講得比較仔細，而且應該也沒有什么大問題。它總結了volatile的作用：
一旦一個共享變量（類的成員變量、類的靜態成員變量）被volatile修飾之后，那么就具備了兩層語義：
　　<1>保證了不同線程對這個變量進行操作時的可見性，即一個線程修改了某個變量的值，這新值對其他線程來說是立即可見的。
　　<2>禁止進行指令重排序。
它里面有個例子，闡述了volatile的使用場景。首先，需要知道的是當程序在運行過程中，會將運算需要的數據從主存復制一份到CPU的高速緩存當中，那么CPU進行計算時就可以直接從它的高速緩存讀取數據和向其中寫入數據，當運算結束之后，再將高速緩存中的數據刷新到主存當中。
舉個例子，
int i = i+1;
當線程執行這個語句時，會先從主存當中讀取i的值，然后復制一份到高速緩存當中，然后CPU執行指令對i進行加1操作，然后將數據寫入高速緩存，最后將高速緩存中i最新的值刷新到主存當中。
當在多線程的情況下，假設有兩個線程，i初始值是0。初始時，兩個線程分別讀取i的值存入各自所在的CPU的高速緩存當中，然后線程一進行加1操作，然后把i的最新值1寫入到內存。此時線程二的高速緩存當中i的值還是0，進行加1操作之后，i的值為1，然后線程二把i的值寫入內存，最終i的值是等于1，而不是2。這不是我們想要的結果。
那么這時候就可以用到volatile了。
當一個共享變量被volatile修飾時，它會保證修改的值會立即被更新到主存，當有其他線程需要讀取時，它會去內存中讀取新值。
而普通的共享變量不能保證可見性，因為普通共享變量被修改之后，什么時候被寫入主存是不確定的，當其他線程去讀取時，此時內存中可能還是原來的舊值，因此無法保證可見性。
但是，我們還是需要明白，volatile只是保證兩個線程都能從主內存中讀取到最新的變量值，但是卻不能保證線程安全。
通過上面的例子說一種可能發生的情況，假設當前的i在主內存中的值是3，當線程一和線程二同時讀取主內存中的i的值進行操作的時候，它們拿到的都是i=3,然后進行各自的操作，加1后，兩個線程得到的結果都是4，線程一會將結果4寫回到主內存中，而線程二也會將結果4寫到主內存中，這樣就導致i的結果是4，而不是5。

2）JAVA主內存和工作內存
在查找關于volatile的資料的時候，涉及到了主內存和工作內存的概念，所以也在網上查找了一下。
主內存主要對應于java堆中對象的實例數據部分，而工作內存則對應于虛擬機棧中的部分區域。
從更底層來說，主內存就是硬件的內存，而為了獲取更好的運行速度，虛擬機及硬件系統可能會讓工作內存優先存儲于寄存器和高速緩存。
這個概念沒有認真驗證是對得還是錯的，可以搜索JAVA內存模型可以了解得更具體一點。

3）類加載器
在注意事項里提到了如果使用多個類加載器，可能導致單例失效，而產生多個實例。可以搜索JAVA自定義類加載器和查看
http://www.codeweblog.com/%E7%B1%BB%E5%8A%A0%E8%BD%BD%E5%99%A8%E4%B8%8E%E5%8D%95%E4%BE%8B/

7.源碼地址

http://download.csdn.net/detail/lgywsdy/9748795

8.參考文章

http://blog.csdn.net/sunxianghuang/article/details/51920794
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html
http://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html