（一）需求場景
程序在運行的時候，通過會生成很多的實例，String類實例，當有N個字符串的時候，就會創建N個實例.但是我們在編寫程序的時候不一定都需要重新創建新的實例，或許更需要“只創建一個實例”的情況，這也更能減少資源消耗.
（二）基本介紹
單例模式（Singleton Pattern）正是完成這種“只存在一個實例”的模式，這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。
這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象
（三）工作原理
1：確保在任何情況下絕對只有一個實例（尤其是在高併發多線程情況下）
2：私有化構造器，禁止外部創建新的對象
3：定義Static字段的私有類成員變量，該成員就是唯一存在的實例對象
4：提供公共的靜態對外訪問方法，返回唯一的實例
5：構建單例模式大約有八種，這裏列舉了幾種參考，其中實際開發中建議使用雙重檢驗鎖方式
（四）餓漢模式
最常見、最簡單的單例模式寫法之一。顧名思義，“餓漢模式” 就是很 “飢渴”，所以一上來就需要給它新建一個實例。但這種方法有一個明顯的缺點，那就是不管有沒有調用過獲得實例的方法，每次都會新建一個實例
public class Singleton {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
return singleton;
}
}
（五）懶漢模式
顧名思義，“懶漢模式” 就是它很懶，一開始不新建實例，只有當它需要使用的時候，會先判斷實例是否爲空，如果爲空纔會新建一個實例來使用。
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
（六）線程安全的懶漢模式
上面的懶漢模式存在一個嚴重的問題。那就是如果有多個線程並行調用獲取實例方法的時候，還是會創建多個實例，因此我們需要在基本的懶漢模式上，把它設爲線程同步（synchronized）就好了。synchronized 的作用就是保證在同一時刻最多隻有一個線程運行，這樣就避免了多線程帶來的問題。（備註：可以使用同步代碼塊也可以使用同步方法）
//同步方法
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
//同步代碼塊
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
singleton = new Singleton();
}
}
return singleton;
}
}
（七）雙重檢驗鎖（double check）方式
線程安全的懶漢模式解決了多線程的問題。但是它的效率不高，每次調用獲得實例的方法時都要進行同步，但是多數情況下並不需要同步操作加同步方法.所以只需要在第一次新建實例對象的時候，使用同步方法.經過改進，有了如下的雙重檢驗鎖方式。同時注意一個問題，成員變量可能也會存在線程併發問題.因爲在 JVM執行這句代碼的時候，JVM 爲了優化代碼，有可能造成做這幾件事情的執行順序是不固定的，從而造成錯誤（指令重排序）。
這個時候，我們需要給實例加一個 volatile 關鍵字，它的作用就是防止編譯器自行優化代碼,禁止指令重排。
public class Singleton {
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
// 第一個檢驗鎖，如果不爲空直接返回實例對象，爲空才進入下一步
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
//第二個檢驗鎖，因爲可能有多個線程進入到 if 語句內
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
（八）靜態內部類方式
volatile 在老版本的JDK中無法使用，我們還可以使用靜態內部類的方式來創建單例。這種方式採用了類裝載的機制來保證初始化實例時只有一個線程。靜態內部類方式在Singleton類被裝載時並不會立即實例化，而是在需要實例化時，調用getInstance方法，纔會裝載SingletonInstance類，從而完成Singleton的實例化。類的靜態屬性只會在第一次加載類的時候初始化，所以在這裏，JVM幫助我們保證了線程的安全性，在類進行初始化時，別的線程是無法進入的。避免了線程不安全，利用靜態內部類特點實現延遲加載，效率高.
public class Singleton {
private static class InnerSingleton {
private final static Singleton singleton = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
return InnerSingleton.singleton;
}
}
（九）枚舉方式
由於Java通過Java反射機制是能夠實例化構造方法爲private的類的,因此上述的方式其實都是可以通過反射創建多個實例，這樣也就造成線程不安全.針對這種情況，我們可以使用枚舉，枚舉類型是無法通過反射進行實例化的，而且枚舉返回的實例都是單例的.
備註：，枚舉方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式
public enum Singleton {
INSTANCE;
//省略成員變量和方法
}
public static void main(String[] args){
//獲取實例
Singleton singleton = Singleton.INSTANCE;
}
擴展：證明反射無法反射枚舉類型
public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
Class<Singleton> singletonClass = Singleton.class;
Constructor<?>[] constructors = singletonClass.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> c : constructors) {
//允許訪問私有
c.setAccessible(true);
//反射創建實例
Object instance = c.newInstance();
}
}
當反射枚舉類獲取實例對象時報錯，報錯原因參見下方截圖，無法反射枚舉對象
（十）應用實例
JDK中 java.lang.Runtime就是經典的單例模式(餓漢式)
public class Runtime {
private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
public static Runtime getRuntime() {
return currentRuntime;
}
/** Don't let anyone else instantiate this class */
private Runtime() {}
}