概念：
单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
适用场景：
在计算机系统中，线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之，选择单例模式就是为了避免不一致状态，避免政出多头。
特点：
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
八种实现方式：
一、懒汉式单例（延迟加载，线程不安全）
public class Singleton { /** * 静态变量记录唯一实例 */ private static Singleton instance = null; /** * 构造方法私有化 */ private Singleton(){} /** * 静态工厂方法 * @return */ public static Singleton getInstance(){ if(null == instance){ instance = new Singleton(); } return instance; } //其它方法 }
懒汉式是典型的时间换空间,延迟加载，就是每次获取实例都会进行判断，看是否需要创建实例，浪费判断的时间。当然，如果一直没有人使用的话，那就不会创建实例，则节约内存空间。
但是上面的懒汉式单例的实现没有考虑线程安全问题，它是线程不安全的，并发环境下很可能出现多个Singleton实例，要实现线程安全，需要对getInstance这个方法改造，保证了懒汉式单例的线程安全。
二、懒汉式单例（延迟加载，线程安全）
public class Singleton { /** * 静态变量记录唯一实例 */ private static Singleton instance = null; /** * 构造方法私有化 */ private Singleton(){} /** * 静态工厂方法，线程安全 * @return */ public static synchronized Singleton getInstance(){ if(null == instance){ instance = new Singleton(); } return instance; } //其它方法 }
由于懒汉式的实现是线程安全的，这样会降低整个访问的速度，而且每次都要判断。那么有没有更好的方式实现呢？
三、饿汉式单例（不延迟加载，线程安全）
public class Singleton { /** * 静态变量记录唯一实例 */ private static Singleton instance = new Singleton(); /** * 构造方法私有化 */ private Singleton(){} /** * 静态工厂方法 * @return */ public static Singleton getInstance() { return instance; } //其它方法 }
饿汉式在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以天生是线程安全的。
饿汉式是典型的空间换时间，当类装载的时候就会创建类的实例，不管你用不用，先创建出来，然后每次调用的时候，就不需要再判断，节省了运行时间。
四、饿汉式单例、变种（不延迟加载，线程安全）
public class Singleton { /** * 静态变量记录唯一实例 */ private static Singleton instance = null; /** * 静态代码块初始化 */ static { instance = new Singleton(); } /** * 构造方法私有化 */ private Singleton(){} /** * 静态工厂方法 * @return */ public static Singleton getInstance() { return instance; } //其它方法 }
表面上看起来差别挺大，其实更第三种方式差不多，都是在类初始化即实例化instance。
五、双重检查锁定（延迟加载，线程安全）
public class Singleton { /** * 静态变量记录唯一实例 */ private volatile static Singleton instance = null; /** * 构造方法私有化 */ private Singleton(){} /** * 静态工厂方法 * @return */ public static Singleton getInstance() { if(null == instance){ synchronized (Singleton.class) {//双重检查锁定 if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } //其它方法 }
这个是第二种方式的升级版，俗称双重检查锁定，
所谓“双重检查加锁”机制，指的是：并不是每次进入getInstance方法都需要同步，而是先不同步，进入方法后，先检查实例是否存在，如果不存在才进行下面的同步块，这是第一重检查，进入同步块过后，再次检查实例是否存在，如果不存在，就在同步的情况下创建一个实例，这是第二重检查。这样一来，就只需要同步一次了，从而减少了多次在同步情况下进行判断所浪费的时间。
“双重检查加锁”机制的实现会使用关键字volatile，它的意思是：被volatile修饰的变量的值，将不会被本地线程缓存，所有对该变量的读写都是直接操作共享内存，从而确保多个线程能正确的处理该变量。
注意：在java1.4及以前版本中，很多JVM对于volatile关键字的实现的问题，会导致“双重检查加锁”的失败，因此“双重检查加锁”机制只只能用在java5及以上的版本。
这种实现方式既可以实现线程安全地创建实例，而又不会对性能造成太大的影响。它只是第一次创建实例的时候同步，以后就不需要同步了，从而加快了运行速度。
提示：由于volatile关键字可能会屏蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化，所以运行效率并不是很高。因此一般建议，没有特别的需要，不要使用。也就是说，虽然可以使用“双重检查加锁”机制来实现线程安全的单例，但并不建议大量采用，可以根据情况来选用。
根据上面的分析，常见的单例实现方式都存在小小的缺陷，那么有没有一种方案，既能实现延迟加载，又能实现线程安全呢？
六、静态内部类单例（延迟加载，线程安全）
public class Singleton { /** * 类级的内部类，也就是静态的成员式内部类，该内部类的实例与外部类的实例 * 没有绑定关系，而且只有被调用到时才会装载，从而实现了延迟加载。 */ private static class LazyHolder { /** * 静态初始化器，由JVM来保证线程安全 */ private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } /** * 构造方法私有化 */ private Singleton (){} /** * 工厂方法，线程安全 * @return */ public static final Singleton getInstance() { return LazyHolder.INSTANCE; } //其它方法 }
如果实例化instance很消耗资源，我想让他延迟加载，另外一方面，我不希望在Singleton类加载时就实例化，因为我不能确保Singleton类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化instance显然是不合适的。这个时候这种方式就显得很合理。
当getInstance方法第一次被调用的时候，它第一次读取LazyHolder.INSTANCE，导致LazyHolder类初始化；而这个类在装载并被初始化的时候，会初始化它的静态域，从而创建Singleton的实例，由于是静态的域，因此只会在虚拟机装载类的时候初始化一次，并由虚拟机来保证它的线程安全性。
这个模式的优势在于，getInstance方法并没有被同步，并且只是执行一个域的访问，因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。
七、单元素的枚举单例（延迟加载，线程安全）
public enum Singleton { /** * 定义一个枚举的元素，它就代表了Singleton的一个实例。 */ INSTANCE; /** * 其它方法 */ public void otherOperation(){ //功能处理 } }
使用枚举来实现单实例控制会更加简洁，而且无偿地提供了序列化机制，并由JVM从根本上提供保障，绝对防止多次实例化，是更简洁、高效、安全的实现单例的方式。
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式，它不仅能避免多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象，可谓是很坚强的壁垒啊，
不过，个人认为由于1.5中才加入enum特性，用这种方式写不免让人感觉生疏，在实际工作中，我也很少看见有人这么写过。
八、登记式单例(可忽略)
import java.util.HashMap; import java.util.Map; //类似Spring里面的方法，将类名注册，下次从里面直接获取。 public class Singleton { /** * 设立静态变量，直接创建实例 */ private static Map<String, Singleton> map = new HashMap<String, Singleton>(); /** * 静态代码块 * 对每个单例类实例化 */ static { Singleton single = new Singleton(); map.put(single.getClass().getName(), single); } /** * 受保护的构造函数： * 构造函数不能是私有，这样子类可以直接访问构造方法. * 防止其它类访问： * 把单例类放到一个单独的包中，防止其它包中的类（包括缺省的包）去实例化此单例类。 */ protected Singleton() { System.out.println("-->受保护的构造函数被调用，创建实例中"); } /** * 静态工厂方法,返还此类惟一的实例 * @param name * @return */ public static Singleton getInstance(String name) { if (name == null) { name = Singleton.class.getName(); System.out.println("-->name不存在，name赋值等于"+Singleton.class.getName()); } if (map.get(name) == null) { try { System.out.println("-->name对应的值不存在，开始创建"); map.put(name, (Singleton) Class.forName(name).newInstance()); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } else { System.out.println("-->name对应的值存在"); } return map.get(name); } /** * 获得单例map集合 * @return */ public Map<String, Singleton> getSingletonMap(){ return map; } //其它方法 }
单例具体实现需要考虑：延迟加载，线程安全，序列化，不同的类装载器装入等问题。
1.不同的类装载器装入问题：如果单例由不同的类装载器装入，那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取，例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器，这样的话如果有两个servlet访问一个单例类，它们就都会有各自的实例。
2.序列化问题：如果Singleton实现了java.io.Serializable接口，那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样，如果你序列化一个单例类的对象，接下来复原多个那个对象，那你就会有多个单例类的实例。
3.反射问题：通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的，那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论，姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。
对于第一个问题修复的办法是：
增加一个方法（具体要怎么用，本人还没看懂。求告知……）
@SuppressWarnings("unused")
private static Class getClass(String classname)throws ClassNotFoundException {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
if(classLoader == null){
classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
}
return (classLoader.loadClass(classname));
}
对于第二个问题修复的办法是：
实现序列化（再次懵逼，什么原理……）
import java.io.Serializable; public class Singleton implements Serializable { public static Singleton INSTANCE = new Singleton(); protected Singleton() { } private Object readResolve() { return INSTANCE; } }
对于第三个问题修复的办法是：
三次元懵逼……
总结：
尽量使用：饿汉式单例、静态内部类单例、枚举单例单元素的枚举单例
参考资料来自：
http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/03/31/2425631.html
http://cantellow.iteye.com/blog/838473
http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037/