1、 单例模式介绍

（1）什么是单例模式？

只创建一个实例的模式被称作Singleton模式，也就是单例模式。在运行期间，某个类只创建一个实例，确保在任何情况下都绝对只有1个实例，并且提供了一个访问它的全局访问点。

（2）单例模式的四大原则是什么？

构造方法和实例化变量引用私有化获取实例的方法共有：以静态方法或者枚举返回实例确保实例只有一个，尤其是多线程环境确保反序列化换时不会重新构造对象

（3）为什么反序列化时会重新构造对象？

序列化是将对象变成流，而反序列化是将流变成对象。反序列化后的对象只是内容和之前一样，但不是同一个对象了。

2、单例模式的实现方式

单例模式有五种实现方式，分别是饿汉式、懒汉式、DCL懒汉式（DCL也就是双重检查锁）、静态内部类式、枚举单例。

2.1 饿汉式

public class Singleton {       private static Singleton INSTANCE = new Singleton();   // 构造函数私有的，是为了禁止Singletion外的类调用构造函数。   private Singleton() {}   // 提供全局访问点，返回类的唯一实例   public static Singleton getInstance() {    			return INSTANCE;   }   //测试：判断两次获取的getInstance()的实例是否为同一个实例？    public static void main(String[] args){          Singleton st1 = Singleton.getInstance();          Singleton st2 = Singleton.getInstance();          if(st1 == st2){              System.out.print("相同实例");          }else{           		System.out.print("不同实例");          }    }}

实现一个安全的单例模式的最简单粗暴的写法，这就是饿汉式。大家可以理解为肚子饿了就立马吃东西，不用等待。当程序运行后，在第一次调用getInstance方法时，Singleton类会被初始化。也就是在这个时候，static字段singleton被初始化，生成了唯一的一个实例。

饿汉式在类加载时已经创建好对象，不管之后会不会使用这个对象，都会占据一定的内存。

懒汉式，会延迟加载的，在第一次使用该单例，既是第一次调用getInstance方法时才会实例化对象，做初始化工作。

缺点：未使用该实例就已创建了实例，没有懒加载效果，占用内存；

优点：调用速度快。

2.2 懒汉式

public class Singleton {     private Singleton instance;     private Singleton() {}     public static Singleton getInstance() {          if(instance==null) {   //先判断实例是否为空再决定是否去创建           instance = new Singleton();          }          return instance;     }}

懒汉式可以理解为比较懒，不那么“饿”，在真正需要的时候再去创建实例。

优点：懒加载；

缺点：存在线程安全问题。

注意：上面所讲的懒汉式和饿汉式，用static来修饰方法getInstance()，才能实现对外公开唯一实例，也就是用类名直接调用该方法。由于静态方法只能调用静态成员变量，所以也要用static来修饰变量instance。

静态变量存在着线程安全问题：静态变量即类变量，位于方法区，为所有对象共享，共享一份内存，一旦静态变量被修改，其他对象均对修改可见，故线程非安全。（下面的DCL懒汉式则解决了线程不安全的问题）

2.3 DCL懒汉式

DCL懒汉式也可以称为双重检查加锁，对懒汉式单例模式做了线程安全处理。

public class Singleton {     private static volatile Singleton instance;   //volatile作用：防止指令重排     private Singleton() {     }     public static Singleton getInstance() {            //1、首选检查实例存不存在            if(instance==null) {                      //2、同步块，线程安全的创建实例                     synchronized(Singleton.class) {                                 //3、再次检查实例是否真的存在，如果不存在则真正创建实例                                if(instance == null) {                                 	 instance = new Singleton();                                }                     }      			}      			return instance;     }}

优点：线程安全。

双重检查加锁机制：

（1）所谓“双重检查加锁”机制，进入getInstance方法后，先检查实例是否存在，如果不存在才进行下面的同步块，这是第一重检查，进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。

（2）“双重检查加锁”机制的实现会使用关键字volatile。被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存，从而确保多个线程能正确的处理该变量。

（3）由于volatile关键字可能会屏蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化，所以运行效率并不是很高。因此一般建议，没有特别的需要，不要使用。也就是说，虽然可以使用“双重检查加锁”机制来实现线程安全的单例，但并不建议大量采用，可以根据情况来选用。

为什么会用volatile来修饰静态参数instance？

instance = new Singleton();

上面的步骤在jvm执行分三步：

在堆内存中开辟内存空间在堆内存中实例化Singleton里面的各个参数把对象指向堆内存空间

由于jvm存在乱序执行的功能，比如可能2还没执行就执行3，如果此时切换到另一个线程，由于执行了3，参数instance 已非空，这样会出现异常。这就是DCL失效问题。

volatile会在编译时加lock，禁止了指令重排，这三步骤则不会乱序，也避免了DCL失效问题。

2.4 静态内部类

public class Singleton {     private Singleton(){     }     private static class SingletonHolder{     			 private static final Singleton instance = new Singleton();      }     public static Singleton getInstance() {     			 return SingletonHolder.instance;     }}

优点：线程安全，懒加载

注意：加载一个类时，其内部类不会同时被加载。一个类被加载，当且仅当其某个静态成员（静态域、构造器、静态方法等）被调用时发生。

就拿上面代码为例，当加载Singleton类时，不会加载到SingletonHolder类；只有第一次调用getInstance方法，虚拟机才加载SingletonHolder类，并初始化内部类的变量instance，

2.5 枚举单例

最佳的单例实现模式就是枚举模式。利用枚举的特性，让JVM来帮我们保证线程安全和单一实例的问题

public enum Singleton {     INSTANCE;     public void getInstance() {      		System.out.print("getInstance");     }}

调用方法：

public static void main(String[] args){ 		singleton.Instance.getInstance();} 

枚举的序列化和反序列化是有特殊定制的，并且枚举是无法通过反射实现。