在設計模式中，最常談及的就是單例設計模式。

百度百科對於單例設計模式的設計動機是這麼闡述的：

上述是一個廣義的概念，那麼在具體開發中單例帶來了什麼呢？

在java語言中，單例帶來了兩大好處：

1.對於頻繁使用的物件，可以省略建立物件所花費的時間，這對於那些重量級的物件而言，是非常可觀的一筆系統開銷。

2.由於new操作的次數減少，因而對系統記憶體的使用頻率也會降低，這將減輕GC壓力，縮短GC停頓時間。

所以對於系統的關鍵元件和被頻繁操作的物件，使用單例模式便可以有效地改善系統性能。

單例的參與者非常簡單，只有單例類和使用者兩個；

下面介紹單例設計模式在java程式碼的具體實現：

單例模式的核心在於通過一個介面返回唯一的物件例項，一個簡單的單例實現如下：

 1 public class Singleton {
 2     private  Singleton() {
 3         System.out.println("Singleton  is  create"); // 建立單例的過程可能會比較慢
 4     }
 5 
 6     private static Singleton instance = new Singleton();
 7 
 8     private static Singleton getInstance() {
 
 9         return instance;
10     }
11 }

注意程式碼的藍色部分，首先單例類必須要有一個private訪問級別的建構函式，只有這樣，才能確保單例不會在系統中的其他程式碼內被例項化，這點是相當重要的；其次，instance成員和getInstance（）方法必須是static的。

這種單例的實現方式非常簡單，而且十分可靠，它唯一的不足僅是無法對instance例項做延遲載入，假如單例的建立過程很慢，而由於instance成員變數是static定義的，因此在JVM載入單例類時，單例物件就會被建立，如果此時，這個單例類在系統中還扮演其他角色，那麼在任何使用這個單例類的地方都會初始化這個單例變數，根本就不會管是否被用到。比如單例String工廠，用於建立一些字串（該類既用於建立單例Singleton，又用於建立String物件）。

　　上面程式碼的意思就是，假如單例類裡面有getInstance以外的其它靜態方法，跟單例沒啥關係的方法，如果使用了Singleton.CreateString（）這種呼叫，就會自動建立Singleton這個類例項（雖然private構造已經防止了你人為去new這個單例），這是開發人員不願看到的，我執行下面程式碼（此程式碼呼叫了上面程式碼的createString（）方法）進行展示：

 那麼在這個單例基礎上進行延遲載入改良：

 1 public class Singleton {
 2     private Singleton() {
 3         System.out.println("LazySingleton  is  create"); // 建立單例的過程可能會比較慢
 4     }
 5 
 6     private static Singleton instance = null;
 7 
 8     public static synchronized Singleton getInstance() {
 9         if (instance == null)
10             instance = new Singleton();
11         return instance;
12     }
13 
14 }

此時再呼叫同樣的測試方法：

解決了這個問題。

顯而易見，這次改良主要是從JVM載入類的原理上進行改良的，上面的程式碼在初始化類的時候給instance賦予null,確保系統啟動的時候沒有額外的負載，其次，在getInstance方法中加入判斷單例是否存在，不存在才new。但是getInstance()方法必須是同步的，

否則多執行緒環境下，可能執行緒1正在建立單例時，執行緒2判斷單例instance為空，就會建立多個例項。

但是上面的寫法，存在效能問題，在多執行緒下，它的耗時遠遠大於第一種單例。以下程式碼就說明了此問題：

1     @Override
2         public void run(){
3             for (int i = 0; i < 100000; i++) 
4                 Singleton.getInstance();
5                 System.out.println("spend:" (System.currentTimeMillis()-begintime));
6             
7         }

開啟五個執行緒同時完成以上程式碼的執行，使用第一種單例耗時0ms，而使用第二種單例耗時390ms，效能至少相差兩個數量級。

為了執行緒安全使用了同步關鍵字反而降低了系統性能，為了解決這個問題，繼續改進：

 1 public class Singleton {
 2     private Singleton() {
 3         System.out.println("LazySingleton  is  create"); // 建立單例的過程可能會比較慢
 4     }
 5 
 6     public static class SingletonHolder {
 7         private static Singleton instance = new Singleton();
 8     }
 9 
10     public static synchronized Singleton getInstance() {
11         return SingletonHolder.instance;
12     }
13 
14 }

沒錯，這就是現在最完整的單例寫法，內部類實現單例，除了effctive java中闡述的列舉單例實現，這種方法是目前最好的實現方式。

在這個實現中，用內部類來保護單例，當Singleton類被載入時，內部類不會被初始化，所以可以確保Singleton類被載入JVM時，不會初始化單例類，當getInstance方法被呼叫時，才會載入SingleHolder，從而初始化instance，同時，由於例項的建立是在類載入時完成的，故天生對多執行緒友好，getInstance（）方法也不需要使用synchronized修飾，因此，這種實現能兼顧前兩種寫法的優點（延遲載入，非同步）。

 最後，在極端情況下，序列化和反序列化可能會破壞單例，一般來說不多見，如果存在就要多加註意，此時可以加入以下程式碼：