單例模式（Singleton Pattern）

單例模式確保一個類只有一個實例，並提供一個全局訪問點。

某些對象我們只需要一個，比如線程池、緩存、注冊表等等。如果這些類擁有多個實例，可能會產生很多問題。

使用單例模式可以確保我們使用的這些全局資源只有一份。

一個經典的單例模式的實現：

1. public class Singleton{
2. private static Singleton uniqueInstance;
3. private Singleton(){}
4. public static Singleton getInstance(){
5. if(uniqueInstance==null){
6. uniqueInstance=new Singleton();
7. }
8. return uniqueInstance;
9. }
10. }

由於Singleton類沒有公共的構造方法，我們並不能直接創建這個類的實例，而是只能通過調用靜態的getInstance()方法來獲取對單例對象的一個引用。當調用getInstance()時，如果該類還沒有任何實例則創建一個實例並返回對它的引用，如果已存在一個實例，則直接返回該實例的一個引用。

這樣就確保了單例的類最多只能有一個實例。

多線程下的隱患
在多線程的情況下，如果兩個線程幾乎同時調用getInstance()方法會發生什麼呢？有可能會創建出兩個該類的實例。

我們可以將getInstance()方法變為同步方法來解決這個問題：

1. public class Singleton{
2. private static Singleton uniqueInstance;
3. private Singleton(){}
4. public static synchronized Singleton getInstance(){
5. if(uniqueInstance==null){
6. uniqueInstance=new Singleton();
7. }
8. return uniqueInstance;
9. }
10. }

性能問題

然而，事實上，我們只有在uniqueInstance為null的時候才需要進行同步，當這個類已經有實例之後就不存在多線程隱患了。

因此我們將getInstance()方法變為同步方法有可能很大程度的拖垮性能。

如果將getInstance()方法變為同步方法真的影響到了性能，我們可以選擇在靜態初始化時創建這個單例。

1. public class Singleton{
2. private static Singleton uniqueInstance=new Singleton();
3. private Singleton(){}
4. public static Singleton getInstance(){
5. return uniqueInstance;
6. }
7. }

這樣自然也能確保單例。

問題是，前面的例子中都是在需要一個實例的時候在創建單例，這個例子中在類初始化時就創建了單例。如果這個對象非常耗資源，而程序中又一直沒有用到它，這樣便是在浪費資源了。

“雙重檢查加鎖”

1. public class Singleton{
2. private volatile static Singleton uniqueInstance;//volatile修飾被不同線程訪問和修改的變量
3. private Singleton(){}
4. public static Singleton getInstance(){
5. if(uniqueInstance==null){
6. synchronized(Singleton.class){//對整個類加鎖
7. if(uniqueInstance==null){
8. uniqueInstance=new Singleton();
9. }
10. }
11. }
12. return uniqueInstance;
13. }
14. }

這樣就可以在節省資源的同時確保正確性和高效性。只是實現方法有點不夠簡潔了。