该系列文章系个人读书笔记及总结性内容，任何组织和个人不得转载进行商业活动！

 

单件模式：    

    独一无二的对象；

    单件模式（Singleton Pattern）：用来创建独一无二的，只能有一个实例的对象的入场券；

    单件模式的类图可以说是最简单的，只有一个类，尽管从类设计的视角来说他很简单，但是实现上还是会遇到不少问题；

 

一些只需要一个的对象：

    比如 线程池 缓存 对话框 日志对象等，很大的可能是这些类只能有一个实例，如果制造出多个实例，就会导致很多问题；

    使用单件模式实现类似的需求，可以确保只有一个实例会被创建，单件模式会提供一个全局的访问点，和全局变量一样方便，有没有全局变量的缺点；

    比如将对象赋值给一个全局变量，就必须在程序一开始就创建好对象；但如果这是一个非常消耗资源的过程，而程序又迟迟用不到这个对象，就会形成浪费，最好在需要时才创建对象；

 

建立一个单件模式：

    将构造器私有，只有类的内部可以使用；

    MyClass1有一个静态方法，就是我们熟悉的类方法，使用类名调用；

    在静态方法中调用私有的构造器；

 

剖析经典的单件模式实现：

    利用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例；

        uniqueInstance一开始并没有创建，当需要的时候才会产生，这就是“延迟实例化”（lazy instantiaze）；

    构造器声明为私有，只有Singleton类内才可以调用该构造器；

    使用getInstance()方法实例化对象，并返回这个实例；

    当然，Singleton也是一个正常的类，可以具有其他用途的实例变量和方法；

 

单件模式构建对象：

    让任何时刻只有一个对象，确保程序中使用的全局资源只有一份；

    常被用来管理共享的资源，如数据库连接或线程池；

    由于构造器是私有的，任何人想获取实例，就需要请求得到，而不可以自行实例化得到；

 

定义单件模式：

    单件模式确保一个类只有一个实例，并提交一个全局访问点；

 

想要取得单件实例，通过单件类是唯一途径；当需要实例时，向类查询，它会返回单个实例；

 

类图：

 

这个类针对没问题吗——比如在多线程的环境中；

    当JVM使用两个线程运行单例实例化方法时，可能都通过了uniqueInstance == null的判断，这将导致静态变量被初始化两次，在一个对象初始化返回之后，另一个变量有被初始化付给了uniqueInstance并返回了，最终两个线程返回了两个不同的实例对象；

    

处理多线程：

    只要把getInstance()变成同步(synchronized)方法，多线程的问题就可以解决了；

    关键字synchronized修饰的方法，JVM会迫使每个线程进入这个方法之前，需要先等候别的线程离开该方法，即两个线程不会同时进入这个方法；

 

使用synchronized修饰getInstance()方法的问题：

    只有在第一次执行此方法时，才真正需要同步；一旦设置了uniqueInstance变量，就不再需要同步这个方法了；

    之后每次调用这个方法，同步都是一种累赘；

 

改善多线程：

    为了符合多数Java程序，我们需要确保单件模式能在多线程下正常工作；

    显然只使用同步getInstance()的做法并不行，当然如果对性能要求不高，那就什么也别做了，这样刚好；

 

“急切”创建实例：

    如果我们的应用程序在创建和运行方便负担不重，可以考虑在创建静态变量uniqueInstance的同时对其进行初始化操作，这样就可以保证线程安全了；

    利用这种做法，JVM会在加载类的时候马上创建此唯一的单件实例，先于任何线程访问；

 

双重检查加锁：

    用“双重检查加锁”（double-checked locking），在getInstance()中减少使用同步；

    首先检查实例是否已经创建，未创建才进行同步(同步区块)；这样就只有第一次会同步；

    这个做法会大大减少getInstance()的时间消耗；

 

volatile关键字：

    在 JDK1. 5 之后，volatile确保党uniqueInstance变量被初始化成Singleton实例时，多个线程正确的处理，保证 sInstance 对象每次都是从主内存中读取;

    “观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”　　

    

lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：　　

    1）它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；　　

    2）它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；　　

    3）如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。　

 

    synchronized关键字是防止多个线程同时执行一段代码，那么就会很影响程序执行效率，而volatile关键字在某些情况下性能要优于synchronized，但是要注意volatile关键字是无法替代synchronized关键字的，因为volatile关键字无法保证操作的原子性。

 

是否可以创建一个类把所有的方法都定义成静态的，把类当成一个单件？

    静态初始化的控制权在Java手上，多个静态变量的初始化顺序如果有要求就会出现问题；

 

类加载器的问题：

    两个类加载器具有不同命名空间，不同的类加载器加载同一个类的话，确实会被加载多次；

    这种情况下的单件请自行指定同一类加载器，小心使用；

 

单件类是否可继承：

    如果想要继承单件类，就需要把构造器公开；那就不是一个真正的单件了；

    而且，子类会和父类共享静态的实例变量，这可能不是你想要的；

 

相比单件模式，全局变量也可以提供全局访问，但是不能确保只有一个实例；多个全局变量还有可能造成命名空间的污染；

当然单例模式也有可能被滥用；通常使用单件模式的机会不多；

 

总结：

1.单件模式确保程序中一个类最多只有一个实例；

2.单件模式也提供访问这个实例的全局点；

3.在Java中实现单例模式需要私有的构造器、一个静态方法和一个静态变量；

4.确定在性能和资源上的限制，小心选择方案实现单件，已解决多线程问题；

5.JDK1.5之后，双重检查加锁实现才有效；

6.小心，使用多个类加载器，可能会导致单件失效而产生多个实例；

 

OO基础：

    抽象；

    封装

    继承；

    多态；

OO原则：

    封装变化

    多用组合，少用继承

    针对接口编程，不针对实现编程

    为交互对象之间的松耦合设计而努力；

    类应该对扩展开放，对修改关闭；

    依赖抽象，不要依赖具体类；

OO模式：

    策略模式：定义算法族，分别封装起来，让他们之间互相替换，此模式让算法的变化独立于使用算法的客户；

    观察者模式：在对象之间定义一对多的依赖，这样一来，当一个对象改变状态，依赖它的对象都会收到通知，并自动更新；

    装饰者模式：动态地将责任附加到对象上；想要扩展功能，装饰者提供有别于继承的另一种选择；

    简单工厂模式：

        工厂方法模式：定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个；工厂方法让类把实例化推迟到子类；

        抽象工厂模式：提供一个接口，用于创建相关或依赖对象的家族，而不需要明确具体的类；

    ——单件模式：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点；

 

思考：

OC及Swift的单例模式如何实现？