面向对象的程序设计中，有时候，我们需要一些对象只有一个，比如线程池（threadpool），缓存（cache），对话框，等等。这些示例也只能有一个，如果有很多个，就会造成数据不统一，资源使用过量的结果。
在Java中，使用“单例设计模式”最简单的方法是：在class中实例化一个对象；将构造函数私有化（没有公开的构造函数，用户就不能再创建另一个对象了）；提供通过class获得对象的方法（static）。
另外，如果这个对象比较耗资源，我们在程序中又不一定会用到它的话，那就太浪费了。所以一般我们会在程序用到单例的时候才第一次实例化这个对象。
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public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(uniqueInstance == null){ uniqueInstance = new Singleton(); } return uniqueInstance; } } |
上面这种实现的方法可能存在的问题是：如果多线程访问，那么对象还没有被实例化之前，可能会有两个线程同时进入getInstance()方法，一下子出来两个对象。
只要对这个方法加上synchronized关键字，就可以轻易地解决这个问题了。synchronized关键字可以保证，每个线程在进入这个方法之前，都必须等其他进程退出。也就是说，不可能同时有两个线程进入这个方法。
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public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; private Singleton(){} public static synchronized Singleton getInstance(){ if(uniqueInstance == null){ uniqueInstance = new Singleton(); } return uniqueInstance; } } |
这样的确可以解决问题，但是又一个问题来了：性能降低。事实上，我们只需要第一次执行这个方法的时候，才需要同步。设置好单例对象，就不需要同步了，之后每次同步都是一种累赘。这个问题，有以下3个解决方法供参考：
1.如果getInstance()对程序的性能不是很重要，那么……就这样吧，这个方法简单又有效。
2.如果创建示例的代价不是很大，那么可以一开始就创建好示例。这样就可以解决多线程的问题（如此看来，并不是“用到时再创建”就一定好，也要看具体情况，实例化对象代价不大并且需要反复使用，那么就立即创建；如果对象消耗资源大且用到次数不多，再考虑惰性创建）。
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public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return uniqueInstance; } } |
3. 用双重检查加锁，先检查实例是否创建，如果未创建，才进入同步代码块创建实例。这样的话，只需要进入同步一次。
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public class Singleton { private volatile static Singleton uniqueInstance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (uniqueInstance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance = new Singleton(); } } } return uniqueInstance; } } |
关于volatile关键字：volatile修饰的变量，jvm虚拟机保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的。
在上面的代码中，用到单例的时候，多个线程可以同时检查是否存在对象，如果存在，以后都不用再进入同步代码了。只有第一次实例化的时候，才需要进入同步。即提高了性能，又节省了空间（惰性创建）。
参考资料：《Head First设计模式》
