单例模式详述

什么是单例

一个类在整个系统中只有一个实例，而且这个实例是在类的内部通过一个private的构造方法构造的，外部不能调用其构造方法，只能获取它的实例。

为什么使用单例而不是静态方法

静态方法是基于对象，单例是面向对象的，面相对象的代码提供一个更好的编程思想。
如果一个方法和他所在类的实例对象无关，那么它就应该是静态的，反之他就应该是非静态的。如果我们确实应该使用非静态的方法，但是在创建类时又确实只需要维护一份实例时，就需要用单例模式了。

单例的特点

1.单例类只能有一个实例。
2.单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例的饿汉式

饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，它是线程安全的。

//饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化   
public class Singleton{  
    private Singleton() {}  
    private static final Singleton single = new Singleton();  
    //静态工厂方法   
    public static Singleton getInstance() {  
        return single;  
    }  
}

单例的懒汉式

懒汉式单例只有在使用时才会被实例化

//懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己   
public class Singleton {  
    private Singleton() {}  
    private static Singleton single=null;  
    //静态工厂方法   
    public static Singleton getInstance() {  
         if (single == null) {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
    }  
}

但是上述懒汉式单例是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，有以下三种方式，都是对getInstance这个方法改造并保证了懒汉式单例的线程安全。
在getInstance方法上加同步

public static synchronized Singleton getInstance() {  
         if (single == null) {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
}

如上，如果是在getInstance方法上加了一个synchronized，那么我每次去执行getInstace方法的时候都会受到同步锁的影响，这样运行的效率会降低，其实只需要在第一次创建Singleton实例的时候加上同步锁就可以了，那么便有如下的修改

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

这样效果是和直接在方法上加synchronized完全一致的。所以要在synchronized的外面再加一层判断

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

只有在single还没被初始化的时候才会进入到第3行，然后加上同步锁。等single一但初始化完成了，就再也走不到第3行了，这样执行getInstance方法也不会再受到同步锁的影响，效率上会有一定的提升。这种方法叫做双重锁定(Double-Check Locking)。
Double Check Lock 实现单例，优点是既能够在需要时才初始化单例，又能够保证线程安全，且单例对象初始化后调用 getInstance() 不进行同步锁；缺点是第一次加载反应稍慢。

静态内部类式

第一次加载不会初始化 Singleton，只有在第一次调用 Singleton 的 getInstance() 才会初始化，第一次调用会导致虚拟机加载 SingletonHolder 类，这种方式不仅能够确保线程安全，也能够保证单例对象的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。

public class Singleton {
    /**
     * 单例模式(静态内部类的方式)
     */
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }
}

单例模式优缺点

优点：在内存中只有一个实例，减少了内存开支和性能开销；可以避免对同一资源文件的同时写操作；可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问。
缺点：一般没有接口，扩展困难；单例模式如果持有 Context，很容易引发内存泄漏，此时需要注意传递给单例对象的 Context 最好是 Application Context。