单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
意图
在一个应用中只能有一个类的实例提供给全局使用
实现步骤
- 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例
- 创建 / 声明一个类的唯一实例, 使用
private static修饰 - 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用
public static修饰
实现方式
单例模式的基本的实现有2种
- 饿汉式
- 懒汉式（线程不安全）
但其延伸实现还有4种（基本都是为了解决懒汉式的线程不安全，所以以下4种都是线程安全的）
- 懒汉式（线程安全）
- 双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
- 登记式/静态内部类
- 枚举
饿汉式
是否 Lazy 初始化：否
是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。优点：没有加锁，执行效率会提高。缺点：类加载时就初始化，浪费内存。它基于 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，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法， 但是也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 显然没有达到 lazy loading 的效果。
package com.dotleo.singleton;/** * 饿汉式单例模式 * * 应用场合： 有些对象只需要一个就足够了，如古代皇帝、老婆 * 作用： 保证整个应用程序中某个实例有且只有一个 * 类型： (饿汉式)、懒汉式 * Q： 为什么叫饿汉？ * A： 步骤2 中，因为使用了static，所以创建对象是在类加载时，就像饿了的汉子，等不及饭做好就生吃了（等不及使用时就创建了）。 * @author LiuFei * @create 2017-12-03 16:11 */public class HungerSingleton { // 1. 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例 private HungerSingleton() { } // 2. 创建类的唯一实例, 使用private static修饰 private static HungerSingleton instance = new HungerSingleton(); // 3. 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用public static修饰 public static HungerSingleton getInstance() { return instance; }} 懒汉式（线程不安全）
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：否实现难度：易描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。
package com.dotleo.singleton;/** * 懒汉式单例模式 * * 应用场合： 有些对象只需要一个就足够了，如古代皇帝、老婆 * 作用： 保证整个应用程序中某个实例有且只有一个 * 类型： 饿汉式、(懒汉式) * Q： 为什么叫懒汉？ * A： 当类加载的时候，并没有获取类的实例，只有当用户使用时，才会创建实例。 * @author LiuFei * @create 2017-12-03 16:11 */public class LazySingleton { // 1. 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例 private LazySingleton() { } // 2. 创建类的唯一实例, 使用private static修饰 private static LazySingleton instance; // 3. 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用public static修饰 public static LazySingleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new LazySingleton(); } return instance; }} 懒汉式（线程安全）
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。
public class LazySingleton { // 1. 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例 private LazySingleton() { } // 2. 创建类的唯一实例, 使用private static修饰 private static LazySingleton instance; // 3. 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用public static修饰 public static synchronized LazySingleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new LazySingleton(); } return instance; }} 双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：较复杂描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。
getInstance() 的性能对应用程序很关键。
public class LazySingleton { // 1. 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例 private LazySingleton() { } // 2. 创建类的唯一实例, 使用private volatile static修饰 private volatile static LazySingleton instance; // 3. 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用public static修饰 public static synchronized LazySingleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (LazySingleton.class) { if (instance == null) { instance = new LazySingleton(); } } } return instance; }} 登记式/静态内部类
是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是实现难度：一般描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。
这种方式同样利用了 classloder 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程，它跟第 3 种方式不同的是：第 3 种方式只要 Singleton 类被装载了，那么 instance 就会被实例化（没有达到 lazy loading 效果），而这种方式是 Singleton 类被装载了，instance 不一定被初始化。因为 SingletonHolder 类没有被主动使用，只有显示通过调用 getInstance 方法时，才会显示装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。想象一下，如果实例化 instance 很消耗资源，所以想让它延迟加载，另外一方面，又不希望在 Singleton 类加载时就实例化，因为不能确保 Singleton 类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化 instance 显然是不合适的。这个时候，这种方式相比第 3 种方式就显得很合理。
public class Singleton { // 1. 将构造方法私有化，不允许外部直接创建实例 private Singleton (){} // 2. 创建类的唯一实例, 使用private static修饰 private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } // 3. 提供一个用于获取实例的方法，返回Singleton实例， 使用public static修饰 public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } 枚举
JDK 版本：JDK1.5 起
是否 Lazy 初始化：否是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种实现方式还没有被广泛采用，但这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化。
这种方式是 Effective Java 作者 Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。不过，由于 JDK1.5 之后才加入 enum 特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，也很少用。
不能通过 reflection attack 来调用私有构造方法。
public enum Singleton { INSTANCE; public void whateverMethod() { } } 使用选择
一般情况下，不建议使用第 2种和第3 种懒汉方式，建议使用第1 种饿汉方式。只有在要明确实现 lazy loading 效果时，才会使用第 5 种登记方式。如果涉及到反序列化创建对象时，可以尝试使用第 6 种枚举方式。如果有其他特殊的需求，可以考虑使用第 4 种双检锁方式。
适合场景
- 在多个功能模块里都需要写log。为了把log集中处理，便于分析与运维，log对象可以是单例的。
- 有一个配置文件，很多功能模块都会需要其中的一部分数据，模块1需要A部分，模块2需要B部分。配置文件对象可以是单例的。
- 线程池是单例，我们实现创建一个线程池，避免使用时再创建的低效，用时获取，用完归还。
- 数据库连接池，同上
- 缓存，缓存属于全局，很多功能模块都需要其中的一部分数据（如2），所以也是需要单例创建