单例模式是创建型设计模式。
在 Java 应用中，单例对象能保证在一个 JVM 中，该对象只有一个实例存在。这样的模式有几个好处：
1、某些类创建比较频繁，对于一些大型的对象，这是一笔很大的系统开销。
2、省去了 new 操作符，降低了系统内存的使用频率，减轻 GC 压力。
3、有些类如交易所的核心交易引擎，控制着交易流程，如果该类可以创建多个的话，系统完全 乱了。（比如一个军队出现了多个司令员同时指挥，肯定会乱成一团），所以只有使用单例模式， 才能保证核心交易服务器独立控制整个流程。
单例模式的多种创建方式
1、饿汉式(静态常量)
2、饿汉式(静态代码块)
3、懒汉式(线程不安全)
4、懒汉式(线程安全，同步方法)
5、懒汉式(线程安全，同步代码块)
6、双重检查
7、静态内部类
8、枚举类
饿汉式(静态常量)
/*
优点：在类加载的时候完成对象实例化，避免了线程同步问题
缺点：在类加载的时候完成对象实例化，没有达到懒加载的效果，
如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存浪费
*/
public class SingletonTest1 {
//创建私有构造器
private SingletonTest() {
}
//创建静态私有实例化对象
private final static SingletonTest st = new SingletonTest();
//提供对外暴露的公共静态方法，返回对象实例
public static SingletonTest getInstance() {
return st;
}
}
优缺点说明：
- 优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
- 缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到 Lazy Loading 的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则
会造成内存的浪费 - 这种方式基于 classloder 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法，但是导致类装载的原因有很多种，因此不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 就没有达到 lazy loading 的效果。
结论：这种单例模式可用，可能造成内存浪费
饿汉式(静态代码块)
/*
更上述方式类似，只是换了代码块的方式来实现，也是在类加载的时候同时会加载静态代码块中的代码
*/
class SingletonTest {
//创建私有构造器
private SingletonTest() {
}
//类内部创建对象实例
private static SingletonTest st = null;
//静态代码块内部创建单例对象
static {
st = new SingletonTest();
}
//通过对外暴露的公共静态方法，返回对象实例
public static SingletonTest getInstance() {
return st;
}
}
优缺点说明：
这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费.
懒汉式(线程不安全)
/*
起到了Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用
如果多线程下，一个线程进入if(st == null)判断语句块，还未等来得及往下执行，另外一个线程也通过了这个判 断语句，这是便产生了多个实例。所有在多线程下会造成线程不安全。实际开发中，宁可使用饿汉式也不推荐使用这 种式。
*/
class SingletonTest{
//创建私有化构造器
private SingletonTest() {
}
//创建静态私有化对象
private static SingletonTest st = null;
//通过对外暴露的公共静态方法，返回对象实例
public static SingletonTest getInstance() {
//判断静态对象为null,则实例化对象
if(st == null) {
st = new SingletonTest();
}
return st;
}
}
优缺点说明：
- 起到了
Lazy Loading的效果，但是只能在单线程下使用。 - 如果在多线程下，一个线程进入了 if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式
结论：在实际开发中，不要使用这种方式。
懒加载(线程安全,同步方法)
/*
解决了线程安全问题。
但效率低下，每个线程想要获取类的实例时，执行公共静态方法都要进行同步。
*/
class SingletonTest{
//创建私有化构造器
private SingletonTest() {
}
//创建静态私有化对象
private static SingletonTest st = null;
//通过对外暴露的公共静态方法，同时加入线程同步机制，解决线程安全问题，返回对象实例
public static synchronized SingletonTest getInstance() {
if(st == null) {
st = new SingletonTest();
}
return st;
}
}
优缺点说明：
- 解决了线程安全问题
- 效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接 return 就行了。方法进行同步效率太低。
结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式
懒汉式(线程安全，同步代码块)
//同上述方法一样，只是使用同步代码块的方法来实现
class SingletonTest{
//创建私有化构造器
private SingletonTest() {
}
//创建静态私有化对象
private static SingletonTest st = null;
//通过对外暴露的公共静态方法，返回对象实例
public static SingletonTest getInstance() {
//判断对象是否为null,同时加入同步代码块，解决线程安全问题
if(st == null) {
synchronized (SingletonTest.class) {
st = new SingletonTest();
}
}
return st;
}
}
结论：同上述方法一样。在实际开发中，不推荐使用这种方式。
双重检查(推荐使用)
/*
Double-Check使用与多线程场景下，进行了两次的检查判断，这样保证了线程安全，同时实例化代码只需要执行一次，后面线程在访问时，判断if(st == null)后，直接返回实例化对象，避免了反复的进行方法同步，提高了效 率。
延迟加载，效率较高。
*/
class SingletonTest{
//创建私有化构造器
private SingletonTest() {
}
//创建静态私有化对象
private static SingletonTest st = null;
//提供供外部调用的公共静态方法，同步代码块，解决线程安全问题，返回对象实例
/*
当第一批多个线程进入到第一个判断条件时，假如线程一抢到了执行权进入到方法体中完整执行完操作死亡以后，
后面的第一批剩下的线程进入到同步代码块中进行第二次判断检查，看到该对象已经不为空(因为线程一已经执行完 操作创建了对象，所以其它线程进来已经拿到了对象)，直接跳过方法体线程结束，当第二批多线程进来时进行第一 次判断检查已不为空(第一批线程已经创建了对象)，直接线程结束。
*/
public static SingletonTest getInstance() {
if(st == null) {
synchronized (SingletonTest.class) {
if (st == null) {
st = new SingletonTest();
}
}
}
return st;
}
}
优缺点说明：
- Double-Check 概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次 if (singleton == null)检查，这
样就可以保证线程安全了。 - 这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断 if (singleton == null)，直接 return 实例化对象，也避
免的反复进行方法同步. - 线程安全；延迟加载；效率较高
结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式
静态内部类
class SingletonTest{
/**
* 创建一个线程可见性的静态对象
* 当线程A进来创建了对象之后，线程B看到对象已被创建不需要执行以下操作直接return
*/
private static volatile SingletonTest singletonTest;
//创建私有化构造器
private SingletonTest(){
}
//创建一个静态内部类，在内部声明创建静态属性实例对象
private class SingletonInstance{
private static final SingletonTest INSTANCE = new SingletonTest();
}
//提供外部调用的公共静态方法，返回静态实例化对象
public static synchronized SingletonTest getInstance(){
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
优缺点说明：
1.这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程
2.静态内部类方式在SingletonTest类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成SingletonTest的实例化
3.类内部的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以这里，JVM帮助我们保证了线程安全,在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。
4.优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高。
结论：推荐使用
枚举类
//使用枚举，可以实现单例, 推荐
enum Singleton {
INSTANCE; //属性
public void sayOK() {
System.out.println("ok~");
}
}
测试：
public static void main(String[] args) {
Singleton instance1 = Singleton.INSTANCE;
Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE;
System.out.println(instance1 == instance2); //true
System.out.println(instance1.hashCode());
System.out.println(instance2.hashCode());
instance.sayOK();
}
优缺点说明：
- 这借助 JDK1.5 中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建
新的对象。 - 这种方式是
Effective Java作者Josh Bloch提倡的方式
结论：推荐使用
总结
饿汉式与懒汉式的区别
饿汉式：类内部直接创建对象，随着类加载而加载；浪费内存资源。
懒汉式：当需要创建对象的时候才会去创建，延迟对象的创建，但线程不安全。
单例模式注意事项与说明
- 单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些频繁使用创建销毁的对象，可以使用单例模式提高系统性能。
- 当想要实例化一个单例类的时候，必须要记住使用相应的获取对象的方法，而不是直接去new对象。
- 单例模式使用场景：需要频繁进行创建和销毁的对象，创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级对象)，但又经常用到的对象，工具类对象，频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、session工厂等)。