设计模式--单例模式（一）懒汉式和饿汉式

本文是设计模式学习笔记的第二篇文章，主要分析的是单例模式。包括懒汉式，饿汉式，登记式，以及懒汉式的改进型，
还有一个关于读取propertoes配置文件的实例。预计分为三节。这是第一节，先分析最简单的懒汉式和饿汉式。

单例模式是设计模式中比较简单的一种。适合于一个类只有一个实例的情况，比如窗口管理器，打印缓冲池和文件系统，
它们都是原型的例子。典型的情况是，那些对象的类型被遍及一个软件系统的不同对象访问，因此需要一个全局的访问
指针，这便是众所周知的单例模式的应用。当然这只有在你确信你不再需要任何多于一个的实例的情况下。 
单例模式的用意在于前一段中所关心的。通过单例模式你可以： 


                     一、确保一个类只有一个实例被建立 
                     二、提供了一个对对象的全局访问指针 
                     三、在不影响单例类的客户端的情况下允许将来有多个实例

经典的单例模式有三种，懒汉式、饿汉式和 登记式。

懒汉式的特点是延迟加载，比如配置文件，采用懒汉式的方法，顾名思义，懒汉么，很懒的，配置文件的实例直到用到的
时候才会加载。。。。。。

饿汉式的特点是一开始就加载了，如果说懒汉式是“时间换空间”，那么饿汉式就是“空间换时间”，因为一开始就创建了实例，所以每次用到的之后直接返回就好了。

让我们先看下代码：

懒汉式：

//懒汉式单例模式
public class MySingleton {

    //设立静态变量
    private static MySingleton mySingleton = null;

    private MySingleton(){
        //私有化构造函数
        System.out.println("-->懒汉式单例模式开始调用构造函数");
    }

    //开放一个公有方法，判断是否已经存在实例，有返回，没有新建一个在返回
    public static MySingleton getInstance(){
        System.out.println("-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例");
        if(mySingleton == null){
            System.out.println("-->懒汉式构造函数的实例当前并没有被创建");
            mySingleton = new MySingleton();
        }else{
            System.out.println("-->懒汉式构造函数的实例已经被创建");
        }
        System.out.println("-->方法调用结束，返回单例");
        return mySingleton;
    }
}

看下客户端的测试代码：

public class Client {

    /**
     * 懒汉式单例模式
     * MySingleton
     */
    public static void myprint(){
        System.out.println("-----------------懒汉式单例模式----------------");
        System.out.println("第一次取得实例（懒汉式）");
        MySingleton s1 = MySingleton.getInstance();
        System.out.println("第二次取得实例（懒汉式）");
        MySingleton s2 = MySingleton.getInstance();
        if(s1==s2){
            System.out.println(">>>>>s1,s2为同一实例（懒汉式）<<<<<");
        }
        System.out.println();
    }
        /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //懒汉式
        myprint();
        //饿汉式
        //myprint2();
        //懒汉式改进
        //myprint2a();
        //登记式
        //myprint3();

    }

}

输出结果为：

-----------------懒汉式单例模式----------------
第一次取得实例（懒汉式）
-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
-->懒汉式构造函数的实例当前并没有被创建
-->懒汉式单例模式开始调用构造函数
-->方法调用结束，返回单例
第二次取得实例（懒汉式）
-->懒汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
-->懒汉式构造函数的实例已经被创建
-->方法调用结束，返回单例
>>>>>s1,s2为同一实例（懒汉式）<<<<<

可以看出，在第一次调用公有方法的时候，并没有实例，所以我们创建了一个实例，之后再访问的时候，因为已经有一个已经创建好的实例，所以直接返回了。

饿汉式：

//饿汉式单例模式
public class MySingleton2 {

    //设立静态变量，直接创建实例
    private static MySingleton2 mySingleton = new MySingleton2();

    private MySingleton2(){
        //私有化构造函数
        System.out.println("-->饿汉式单例模式开始调用构造函数");
    }

    //开放一个公有方法，判断是否已经存在实例，有返回，没有新建一个在返回
    public static MySingleton2 getInstance(){
        System.out.println("-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例");
        return mySingleton;
    }
}

看下客户端的测试代码：

/**
 * 饿汉式单例模式
 * MySingleton2
 */
public static void myprint2(){
    System.out.println("-----------------饿汉式单例模式----------------");
    System.out.println("第一次取得实例（饿汉式）");
    MySingleton2 s1 = MySingleton2.getInstance();
    System.out.println("第二次取得实例（饿汉式）");
    MySingleton2 s2 = MySingleton2.getInstance();
    if(s1==s2){
        System.out.println(">>>>>s1,s2为同一实例（饿汉式）<<<<<");
    }
    System.out.println();
}

/**
 * @param args
 */
public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    //懒汉式
    //myprint();
    //饿汉式
    myprint2();
    //懒汉式改进
    //myprint2a();
    //登记式
    //myprint3();

}

输出结果为：

-----------------饿汉式单例模式----------------
第一次取得实例（饿汉式）
-->饿汉式单例模式开始调用构造函数
-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
第二次取得实例（饿汉式）
-->饿汉式单例模式开始调用公有方法返回实例
>>>>>s1,s2为同一实例（饿汉式）<<<<<

总结一下，两种方案的构造函数和公用方法都是静态的（static），实例和公用方法又都是私有的（private）。但是饿汉式每次调用的时候不用做创建，直接返回已经创建好的实例。这样虽然节省了时间，但是却占用了空间，实例本身为static的，会一直在内存中带着。懒汉式则是判断，在用的时候才加载，会影响程序的速度。最关键的是，在并发的情况下，懒汉式是不安全的。如果两个线程，我们称它们为线程1和线程2，在同一时间调用getInstance()方法，如果线程1先进入if块，然后线程2进行控制，那么就会有两个实例被创建。