1.什么是單例模式？
Singleton的英文意思是單獨，也就是一個人，應用在面向對象語言上，通常翻譯成「單例」，單一的實例「Instance」。Singleton模式可以保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問這個實例的方法。
Java源碼中就擁有許多的設計模式，其中Java.lang.Runtime類就實現了單例模式，每個Java程序運行時，都有唯一一個Runtime實例，透過靜態方法getRuntime（），獲得實例，例如：
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
Java.lang.Runtime類的部分源碼：
2.單例模式解決什么需求？
當一個類被設計來管理共享資源的時候，我們僅需實例化一個對象，比方說：線程池、緩存、日志對象等等。如果new出多個實例，那么容易導致一些問題產生，如資源使用過量，程序異常，結果不一致等等。
舉個栗子：當在一個Web應用中連接數據庫的Connection對象，如果每次訪問都new一個實例，那么當發生成千上萬甚至更多的訪問在短時間內并發，這將導致服務器資源的大量開銷，因為對象不能被垃圾收集器及時的回收。但是，如果服務器對此僅實例化一次，每次Connection對象被使用后放回線程池，其他訪問連接時繼續使用它，便使得服務器性能大大的提升，這就是單例模式的實踐。
3.單例模式的實現:
VERSION 1:懶漢式之幼年期
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
上面這段代碼中，關于Singletom模式的幾個特點：
1.私有（private）的構造函數，表明這個類是不可能從外部形成實例了。
2.即然這個類是不可能形成實例，那么，我們需要一個靜態的方式讓其形成實例：getInstance()。
3.在getInstance()中，先做判斷是否已形成實例，如果已形成則直接返回實例，否則創建實例。
4.所形成的實例保存在自己類中的私有成員中。
5.我們取實例時，僅需要使用Singleton.getInstance()就行了。
上面這段代碼是有缺陷的，僅適合單線程情況。在多線程情況下，所有的全局共享的東西都會變得非常的危險，上述代碼也一樣，在多線程情況下，如果多個線程同時調用getInstance()的話，那么，可能會有多個進程同時通過 (singleton== null)的條件檢查，于是，多個實例就創建出來，并且很可能造成內存泄露問題。
VERSION 2:懶漢式之成長期
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}
OK，既然可能產生多個線程通過 (singleton== null)的條件檢查，那么我們將在VERSION 2中使用線程互斥或同步來避免產生多個實例，代碼如上。
雖然使用synchronized方法會幫助我們同步所有線程，讓并行的線程變成串行，一個一個地去new，但最終結果與VERSION 1無異，還是會出現很多實例。所以接下來需要將（singleton == null）條件也同步起來。
VERSION 3:懶漢式之成熟期
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}
現在的代碼已經不會出現多線程new出多個實例的情況了，可是稍有不足的是，所有調用getInstance()方法的線程都得同步。正常情況下，創建對象的動作僅有一次，后面的動作均是讀取對象。如果每次讀取對象需要經過線程同步，將會影響程序的性能，所以接下來更好方法是：在線程同步實例化對象之前，先進行（siglenton == null）的判斷，如果不為空，則直接讀取對象。
VERSION 4:懶漢式之完全體
public class Siglenton {
private static Siglenton siglenton = null;
private Siglenton() {}
public static Siglenton getInstance() {
if (siglenton == null) {
synchronized (Siglenton.class) {
if (siglenton == null) {
siglenton = new Siglenton();
}
}
}
return siglenton;
}
}
好的，這個版本稱為「雙重檢查Double-Check」。下面是說明：
1.第一個條件是說，如果實例創建了，那就不需要同步了，直接返回實例。
2.不然，我們就開始同步線程。
3.第二個條件是說，如果被同步的線程中，有一個線程創建了對象，那么別的線程無需再創建了。
這是稍微不錯的單例模式，可是在一些極端的情況下還是會出問題，引用陳皓大叔說的：
無論你的代碼寫得有多好，其只能在特定的范圍內工作，超出這個范圍就要出Bug。
OK，那么最后，我們就不繼續糾纏懶漢式的單例模式了。
關于單例模式的實現方式還有很多種，比如接下來展示的：餓漢式、靜態內部類，枚舉等等。
餓漢式：
public class Singleton {
private static Singleton singleton = new Singleton();
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
靜態內部類：
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
}
private Singleton() {}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.sigleton;
}
}
枚舉：
public enum Singleton {
SINGLETON;
public void whateverMethod() {
}
}
參考：
「1」:Double-checked locking: Clever, but broken
「2」:Difference between static class and singleton pattern?
「3」:深入淺出單實例Singleton設計模式
「4」:單例模式的七種寫法
