创建模式之单例模式

PPT视频讲解链接：https://v.youku.com/v_show/id_XNDYwODU0Njg2NA==.html

1、单例模式的使用动机

　　在软件系统中，jingc 有这样一些特殊类，必须保证他们在系统中值存在一个实例，才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。

　　保证一个实例应该是设计者(类本身)的责任，而不是使用者(客户终端)的责任

2、单例模式的定义及适用范围

　　定义：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

　　适用：当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时　

　　注意：

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

　　类图：

　　例子代码：

class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    // 防止被外部实例化
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
public class TestSingleton {
    public test(){
        // 获取单例
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
    }
}

3、单例模式的优缺点

优点：

1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景：

1、要求生产唯一序列号。
2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。

注意事项：getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化

4、单例模式的几种实现方式(主要例举常用的几种)

懒汉式，线程不安全：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。
这种方式 lazy loading 很明显，不要求线程安全，在多线程不能正常工作。

例子实例：

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

懒汉式，线程安全：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

例子实例：

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

饿汉式：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。它基于 classloader 机制避免了多线程的同步问题，不过，instance 在类装载时就实例化，虽然导致类装载的原因有很多种，在单例模式中大多数都是调用 getInstance 方法，但是也不能确定有其他的方式（或者其他的静态方法）导致类装载，这时候初始化 instance 显然没有达到 lazy loading 的效果。

参考博文链接：https://www.runoob.com/design-pattern/singleton-pattern.html