一、简介

单例模式：不能自由构造对象、在应用中只存在一个实例的情况。

例如：图片加载器中一般都含有这么几个部分：RequestManager（请求管理器）、线程池、Engine（数据获取引擎）、MemoryCache、DiskLRUCache、Transformation（图片处理）、Target等模块，很消耗资源，没有必要也不应该创建多个实例。

写法有多种，下面分析常用的懒汉单例模式的优缺点，并做出最优选择。

二、常用单例模式分析

1. 传统懒汉模式

代码：

public class Singleton1 {
    private static Singleton1 sInstance;

    private Singleton1() {
    }

    public static synchronized Singleton1 getInstance() {
        if (sInstance == null) {
            sInstance = new Singleton1();
        }
        return sInstance;
    }
}

* 优点：第一次调用getInstance()时才初始化，synchronized保证线程安全

* 缺点：每次调用getInstance()时都会同步，即使sInstance已经初始化过了，造成不必要同步开销

* 结论：不推荐

2. DCL（Double Check Lock）

代码：

public class Singleton2 {
    private static Singleton2 sInstance;

    private Singleton2() {
    }

    public static Singleton2 getInstance() {
        if (sInstance == null) {
            synchronized(Singleton2.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new Singleton2();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }
}

getInstance()方法进行了两次判空，第一次是为了避免不必要的同步，第二次则是在null的情况下创建实例。

看起来很好但是存在问题：因为sInstance = new Singleton2()这句不是原子操作（可能会被打断），它可分为3步：

给sInstance分配内存
调用构造函数初始化成员变量
将sInstance指向分配的内存空间（执行完本操作后，sInstance != null）

假设：线程A执行到sInstance = new Singleton2()这步，走的顺序为1->3->2，当执行完3后，线程B直接取走了非空的sInstance（但并没有初始化），使用时就会出错，导致DCL（Double Check Lock）失效

* 优点：懒加载，第一次执行getInstance()时单例对象才会实例化，资源利用率高、效率高；

* 缺点：高并发时有风险（小概率发生错误）；第一次加载稍慢

* 结论：能满足绝大部分使用场景，推荐使用

3.DCL改善

代码：

public class Singleton3 {
    private volatile static Singleton3 sInstance;

    private Singleton3() {
    }

    public static Singleton3 getInstance() {
        if (sInstance == null) {
            synchronized (Singleton3.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }
}

在DCL基础上，将sInstance设为volatile

volatile：1.保证线程本地不会有变量副本，每次都从主内存中读取；2.保证变量的写操作都先行发生在后面对于它的读操作

* 优点：每次都从主内存中读取sInstance，将DCL中sInstance = new Singleton2()操作原子化，避免错误

* 缺点：多少影响一点性能

* 结论：可以选择

4. 静态内部类单例

代码：

public class Singleton4 {
    private Singleton4() {
    }

    private static class Holder {
        private static final Singleton4 INSTANCE = new Singleton4();
    }

    public static Singleton4 getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }
}

* 优点：懒加载、线程安全、保证单例对象的唯一性（静态内部类只会被加载一次）

* 缺点：无

* 结论：最佳选择

5. 枚举单例

代码：

public enum Singleton5 {
    INSTANCE
}

* 优点：写法简单

* 缺点：枚举比较占资源，官方不是很推荐

* 结论：不是很推荐

三、结论

最佳选择: 4. 静态内部类单例

第二选择：2. DCL

第三选择：3. DCL改善

（个人看法）

设计模式——单例模式的分析与选择