2015年1月29日16:02:59
单件模式是用来保证共有资源唯一性的设计模式，举个例子吧，假如我们是艺人，我们在同一个经纪人的协助下开展工作，我们可以委托这个经纪人做一些事情，但是我们不能委托经纪人在帮你做报表的同时帮我订外卖。用程序猿的语言来表达就是，我们可能在多处地方持有对同一资源的引用。由于资源一半都是用类来封装，比如打印机，我们通过打印机驱动的类来使用打印机资源，所以我们的问题转化为保证类的实例对象的唯一性。
这样 我们就面临了两个选择
1系统持有一个全局对象
2使用单件模式
上述的方案一显然不可行，原因1增加了全局对象的攻击窗口，在系统的所有地方都可以访问这个共有资源，这样出错的可能性大大增加，并且修复bug的难度也翻倍了
2消耗系统资源，全局对象在系统的生命周期里都占有资源，消耗资源很多。（3全局对象是归JVM管理的，可能存在创建问题，这点是书上写的，我没能理解）
上面第一个是关键，第二点可以用延迟创建来缓解一下资源消耗问题。
那么接下来的问题就是怎么使用单件模式。
一种常用的方案是私有化构造器，然后公开一个获取实例的静态方法
public class Singleton{
private static Singleton singletonObject;
private Singleton(){ }
public static Singleton getInstance(){ ...... }
}
私有化的构造器避免了程序员在类外部实例化对象，我们在类内存一个静态的对象，我们之后获取的对象就是存储的这个静态对象。
这样问题来了，这不是和之前说的全局对象不是很像么，但是注意这个对象是JVM管理的，对于程序来说我们在不使用的时候并没有存对这样一个对象的引用，也就是没有那么大的攻击窗口。
另一外需要讨论的问题是静态对象怎么创建
1需要的时候创建
public static Singleton getInstance(){
if(singletonObject == null){ singletonObject = new Singleton();}
return singletonObject;
}
这属于延迟创建的方法，也就是在首次需要用的时候类才被创建
但是这样的方法在多线程的时候可能会出现问题，比如现在有2个线程同时需要获取这个对象，线程A判断对象为空，此时切换到B线程，线程B判断对象为空，然后切换到A线程，A线程新建对象，A线程返回对象，此时切换回B线程，B线程新建对象，B线程 返回对象。这样程序同时出现了2个单件对象，这样明显是错的
于是程序需要改进
改进方案一
public synchronized static Singleton getInstance(){
if(singletonObject == null){
singletonObject = new Singleton();
}
return singletonObject;
}
用同步关键字限制同时只有1个线程能使用这个方法，保证这个方法的原子性，这是一个解决方案，但是存在效率损失的问题，这样的方案在对象获取的频率比较低的时候适用
改进方案二
在创建对象的时候进入同步区
public static Singleton getInstance(){
if(singletonObject == null){
synchronized(Singleton.class){
<pre name="code" class="java">if(singletonObject == null){
singletonObject = new Singleton();
}
}
}
return singletonObject;
}
对于多线程的时候也存在一个需要注意的问题，里面存在是每个程序可能有自己的内存对象备份，所以在实例同步的时候需要对需要加锁的对象添加volatile关键字
详细参见volatile的解析http://sakyone.iteye.com/blog/668091 这个应该是与操作系统中同步的metrux变量类似
private volatile static Singleton singletonObject;
这样最小限度的减少了同步的损耗
我在查阅资料的时候发现一份这样的文档http://article.yeeyan.org/view/213582/191888
里面提出的核心问题是多线程对对象的实例化可能存在问题， 参见C++的对象实例化，对象实例化分分配内存和对象初始化2部分，在双重锁定的时候，在分配内存的时候就可能返回了锁，这样第二线程可能返回一个未初始化变量的对象。（虽然我还是没有完全接受，但是还是列出来，希望大神指点一下）
2提前声明
private static Singleton singletonObject= new Singleton();
这样的方案避免了之前所说的所有同步问题，也只有在类初次调入内存的时候才会创建静态对象，总的来说是最好的方案。
3用工厂模式创建
这个方案是将创建对象的职责从JVM拿到工厂之中，内部实现可以参见之前讨论的两点，在遇到多线程的时候 还是采用提前声明的方案。
工厂可以采取全局变量的方式实现，这样虽然内存消耗存在，但是减少了攻击窗口。
当然工厂也可以用单件模式实现，不过看起来就有点变扭。