摘要：下面我們來看看看中的單例模式，中使用的是單例注冊表的特殊方式實現的單例模式，所以說模式是死的，需要靈活得運用。

本文循序漸進介紹單例模式的幾種實現方式，以及Jdk中使用到單例模式的例子，以及sring框架中使用到的單例模式例子。

package signgleton;

/**
 * 單例模式簡單的實現
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {

    }
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

}

”餓漢式“只是形象的比喻，因為他想要這個實例的時候，不需要等待，別廢話，給哥拿來。通過static的初始化方式，借助類第一次被加載時，就把Singleton實例給創建出來了，并存儲在JVM的方法區，屬于類變量，被所有的實例共享。不同的線程調用都返回一個實例，所以這樣也保證了線程安全。

它還有個孿生兄弟，靜態代碼塊來實例化：

package signgleton;

/**
 * 通過靜態代碼塊創建實例對象
 */
public class StaticSignleton {

    private static StaticSignleton instance;

    /**
     * 靜態代碼塊創建實例
     */
    static {
       instance = new StaticSignleton();
    }
    
    private StaticSignleton() {

    }
    public static StaticSignleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

科普一下類初始化順序：

靜態變量、靜態代碼塊初始化

構造函數

自定義構造函數

餓漢式缺點：因為在類被加載的時候對象就會被實例化，這可能會造成不必要的消耗，如果你的程序不在乎這點消耗那就當我沒說。

下面介紹兩種方式解決上面的問題：第一是使用靜態內部類，第二是使用懶漢式

package signgleton;

/**
 * 使用靜態內部類獲取單例實例
 */
public class StaticInnerClassSingleton {
    
    private static class InnerSingletonClass{
        private static final StaticInnerClassSingleton innerInstance = new StaticInnerClassSingleton();
        
    }
    private StaticInnerClassSingleton() {
        
    }
    public static final StaticInnerClassSingleton getStaticInstance() {
        return InnerSingletonClass.innerInstance;
    }
}

靜態內部類同樣借助了JVM這個大佬來保證線程安全，只是他在類加載的時候并沒有立即實例化對象，而是采用了延遲加載策略，只有調用getStaticInstance的時候才用內部類去創建實例

package signgleton;

/**
 * 線程不安全的懶漢式
 */
public class UnsafeSingleton {
    
    private static UnsafeSingleton unsafeSingleton;
    private UnsafeSingleton() {
        
    }
    public static UnsafeSingleton getUnsafeSingleton() {
        if (unsafeSingleton == null) {
            unsafeSingleton = new UnsafeSingleton();
        }
        return unsafeSingleton;
    }
    
}

雖然這樣寫達到了使用的時候才實例化的目的，但是也帶來的線程安全問題。在多線程下，可能有兩個以上的線程同時進入if(unsafeInstance == null)，這樣會發生一些奇怪不定的結果。

package signgleton;

/**
 * 線程安全的懶漢式
 */
public class SafeSingleton {
    private static SafeSingleton safeSingleton;
    private SafeSingleton() {

    }
    public static synchronized SafeSingleton getSafeSingleton() {
        if (safeSingleton == null) {
            safeSingleton = new SafeSingleton();
        }
        return safeSingleton;
    }
}

這種方式在方法上加synchronized同步關鍵字解決了餓漢式線程安全問題，但是因為每次調用都加鎖，極大地降低了性能，因為只有第一次創建實例時需要加鎖，弄成現在每次都加鎖。有沒有解決辦法呢，當然有，前輩們都是很聰明的，想出了雙重校驗鎖這個經典的例子.

package signgleton;

/**
 * 線程不安全雙重校驗鎖
 */
public class UnSafeTwoCheckSingleton {
    private static UnSafeTwoCheckSingleton singleton;
    private UnSafeTwoCheckSingleton() {
        
    }
    public static UnSafeTwoCheckSingleton getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (UnSafeTwoCheckSingleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new UnSafeTwoCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

雙重校驗鎖的形式主要是縮小了鎖的范圍，但是熟悉多線程編程的同學就可以看得出來，即使這樣做還是有線程安全問題，這里存在一個多個線程共享變量的可見性問題（這部分我不太懂原理），解決方案就是使用volatile

使用volatile優化

package signgleton;

/**
 * 線程安全雙重校驗鎖
 */
public class SafeTwoCheckSingleton {
    private static volatile SafeTwoCheckSingleton singleton;
    private SafeTwoCheckSingleton() {
        
    }
    public static SafeTwoCheckSingleton getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (SafeTwoCheckSingleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new SafeTwoCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

你以為這樣就安全了嗎，就想下班了嗎？還沒完，序列化這個惡棍會破壞單例，防范序列化這個惡棍破壞單例，可以在類中定義我們獲取實例的策略，既加readResolve。

package signgleton;

import java.io.Serializable;

/**
 * 線程安全雙重校驗鎖
 */
public class SafeTwoCheckSingleton implements Serializable{
    private static volatile SafeTwoCheckSingleton singleton;
    private SafeTwoCheckSingleton() {

    }
    public static SafeTwoCheckSingleton getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (SafeTwoCheckSingleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new SafeTwoCheckSingleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
    
    private Object readResolve() {
        return singleton;
    }
}

這么多的實現方式，你會問，有什么用？用處可大了，下面講兩個使用實例，一個jdk的Runtime, 一個是Spring框架中的單例模式。

Runtime：是一個封裝了JVM進程的類，每一個JAVA程序實際上都是JVM的一個進程，每一個進程都是對應這么一個Runtime實例。
源碼如下：

public class Runtime {
        private static Runtime currentRuntime = new Runtime();


        public static Runtime getRuntime() {
            return currentRuntime;
        }
        private Runtime() {}
    }

這里使用了餓漢式單例模式。

下面我們來看看看spring 中的單例模式，spring中使用的是單例注冊表的特殊方式實現的單例模式，所以說模式是死的，需要靈活得運用。

看看單例注冊表的實現原理demo:

package signgleton;

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * 單例注冊表demo
 */
public class SingletonRegTest {

    private final static Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap();

    /**
     * 類加載時初始化一個實例
     */
    static {
        SingletonRegTest singletonRegTest = new SingletonRegTest();
        singletonObjects.put(singletonRegTest.getClass().getName(), singletonRegTest);
    }

    public static SingletonRegTest getInstance(String name) {
        if (name == null) {
            // 默認分配一個實例
            name = "signgleton.SingletonRegTest";
        }
        if (singletonObjects.get(name) == null) {
            try {
                // 將默認實例放入緩存中
                singletonObjects.put(name, Class.forName(name).newInstance());
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        return (SingletonRegTest) singletonObjects.get(name);
    }
}

再來看看spring 源碼：

public abstract class AbstractBeanFactory extends FactoryBeanRegistrySupport implements ConfigurableBeanFactory {

    @SuppressWarnings("unchecked")
    protected  T doGetBean(
            final String name, final Class requiredType, final Object[] args, boolean typeCheckOnly)
            throws BeansException {
        final String beanName = transformedBeanName(name);
        Object bean;
        // 從單例注冊表中檢查是否存在單例緩存
        Object sharedInstance = getSingleton(beanName);
        if (sharedInstance != null && args == null) {
            ...
            // 返回緩存實例
            bean = getObjectForBeanInstance(sharedInstance, name, beanName, null);
        }
        else {
            ...
            try {
                 ...

                // 如果是單例模式
                if (mbd.isSingleton()) {
                    sharedInstance = getSingleton(beanName, new ObjectFactory