A5) Singleton（單態(tài)模式）
定義：保證一個類只存在一個實例，并提供一個全局訪問的指針。
這個也是非常常見的模式，可以說很難在一個項目中不使用這個模式。對于全局變量來說，唯一和同步是至關重要的，一般來說以下面的這種方式來實現(xiàn)。
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
第一行必須用private的構造函數(shù)，這樣才能防止別的class生成Singleton的實例，而第二行的static定義讓變量instance在所有Singleton實例中是唯一的（當然，這個例子實際上只有一個實例），那么每次通過getInstance()得到的變量instance就是Singleton的唯一實例。還有一種方法，如下：
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance = null;
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
這種方法叫做lazy initialization技術，不過關于這種技術的爭議很多，牽涉到double-checked locking(DCL)問題。關于這個問題，稍微解釋一下，具體我也不是太明確，有興趣可以另外研究。編譯器在編譯執(zhí)行命令的時候，由于會使用代碼優(yōu)化，在synchronized段中的代碼就有可能會被提前執(zhí)行以加快代碼效率。這個時候，也就是instance = new Singleton();這部分語句可能被預先優(yōu)化執(zhí)行，那么它的唯一性也就不能保證了。雖然還只是在理論上推論這個結果，并沒有用事實來驗證這一說法，現(xiàn)在也沒發(fā)現(xiàn)這個方法造成的不良后果，但是，我覺得還是推薦第一種方法，簡單而容易理解。
注：感謝rwyx的指點，因為以前理解有偏差，所以將上面部分刪除后重新改寫。
這種方法叫做lazy initialization技術，使用了synchronized關鍵字，不過這種方法的系統(tǒng)開銷比較大，所以還是推薦地一種方法，簡單而且效率高，最好在定義時追加final關鍵字。
關于Singleton，在C++/C#等語言中會用到一種叫做double-checked的技術，目的是為了解決lazy initializtion技術中同步代碼效率低的問題。具體實現(xiàn)如下：
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized {
if (instance == null) {instance = new Singleton();}
}
}
return instance;
}
即在同步前做一次判斷，這樣只有第一次時會進入同步段，這樣效率也很高。不過這種方法在java中卻是錯誤的。因為java語言規(guī)范和C++/C# 等不同，是一個非常靈活的規(guī)范。java編譯器可以自由地重排變量的初始化和訪問順序，以提高運行時效率；同時java中的變量訪問是可以被自動緩存到寄存器的，這也導致潛在的JIT 編譯器相關的依賴性錯誤。每個編譯器可能有不同的實現(xiàn)方法，同樣的代碼在不同編譯器和執(zhí)行環(huán)境下可能有不同的表現(xiàn)。解決的辦法有很多，使用線程局部存儲(ThreadLocal)來保存instance變量，或者使用volatile關鍵字來定義instance，強制java編譯器不進行優(yōu)化。DCL參考資料： http://www./User8/flier_lu/blog/1620823.html
參考：
1、 http://www./designpatterns/singleton.htm(中文、java實例)
2、 http://www./Patterns/PatternSingleton.aspx(英文、C#實例、UML)
3、 http://www./tech/DesignPattern/Singleton.html(日文、java實例、UML)推薦
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