单例模式深入理解并应用单例模式单例模式懒汉和饿汉

单例模式是设计模式中的一种，它的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，这种模式在许多情况下都非常有用，当需要在整个应用程序中共享一个对象时。

单例模式的实现主要有两种方法：懒汉式和饿汉式。

1、懒汉式：只有在第一次调用getInstance()方法时，才会创建实例，这种方式的优点是可以延迟初始化，节省资源，如果在多线程环境下，可能会出现多个线程同时获取到同一个实例的情况，这被称为“线程不安全”。

2、饿汉式：在类加载时就创建了实例，无论是否使用，实例都存在，这种方式的优点是简单，线程安全，但可能会浪费资源。

下面是一个简单的单例模式的Java实现：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

在这个例子中，Singleton类只有一个私有构造函数，这意味着不能通过new关键字来创建新的Singleton实例，getInstance()方法是一个静态的同步方法，它在第一次调用时创建一个Singleton实例，并在后续调用中返回这个实例。

这个实现并不是最优的，因为在多线程环境下，即使使用了synchronized关键字，也无法保证线程安全，因为在synchronized代码块执行期间，如果有两个线程同时进入getInstance()方法，它们都会检查instance是否为null，然后都会创建一个新的Singleton实例，这就违反了单例模式的原则。

为了解决这个问题，可以使用“双重检查锁定”模式：

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

在这个改进的版本中，我们首先检查instance是否为null，如果不为null，就直接返回instance，只有当instance为null时，才进入同步代码块，这样，只有在第一次创建Singleton实例时，才会同步，从而避免了不必要的同步开销。

单例模式是一种非常实用的设计模式，但在使用时需要注意线程安全问题。