一、定义

　　对于系统中的某些类来说，只有一个实例很重要，例如，一个系统中可以存在多个打印任务，但是只能有一个正在工作的任务。如何保证一个类只有一个实例并且这个实例易于被访问呢？定义一个全局变量可以确保对象随时都可以被访问，但不能防止我们实例化多个对象。一个更好的解决办法是让类自身负责保存它的唯一实例，这个类可以保证没有其他实例被创建，并且它可以提供一个访问该实例的方法。

　　单例模式是一种对象创建型模式。单例模式的要点有三个：1、该类只能有一个实例；2、该类必须自行创建这个实例；3、该类必须提供外部访问该单例的方法。

二、应用场景

三、分类

　　单例模式按实现方式分类主要有以下几种：懒汉式、饿汉式、双重检测锁式、静态内部类式、枚举式。

　　对比如下：

1、饿汉式

　　饿汉式在类加载的时候就完成单例的实例化，如果用不到这个类会造成内存资源的浪费。此外，由于单例实例引用不可变，所以是线程安全的。

　　特点：线程安全、调用效率高、不能延时加载。

public class Hungry {
    private static Hungry hungry = new Hungry();

    private Hungry() {
        
    }
    
    public static Hungry getInstance() {
        return hungry;
    }


}

2、懒汉式

　　懒汉式只有在第一次调用该类的实例时才会被初始化，如果该单例一直未被调用，则该单例不会被初始化，可节省内存。

　　特点：线程安全、调用效率不高、可以延时加载。

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

　　问题：反射可破解这种单例模式
　　解决：手动抛出异常

public class Lazy2 {
    private static Lazy2 lazy;
    
    private Lazy2() throws Exception {
        if(lazy != null) {
            throw new Exception("只能创建一个对象");
        }
    }
    
    public static synchronized Lazy2 getInstance() throws Exception {
        if(lazy == null) {
            lazy = new Lazy2();
        }
        return lazy;
    }
}

3、静态内部类式

　　特点：线程安全、调用效率高、可以延时加载。

public class StaticInner {
    
    private static class Inner{
        private static final StaticInner instance = new StaticInner();
    }
    
    private StaticInner() {
        
    }
    
    public static StaticInner getInstance() {
        return Inner.instance;
    }
}

4、枚举式

　　特点：线程安全、调用效率高、不能延时加载

public enum Enum {
    //这个枚举元素，本身就是单例对象
    INSTANCE;
    //添加需要的操作
    public void oper() {
        
    }
}

四、优缺点

　　单例模式的优点：
　　　　（1）提供了对唯一实例的受控访问。因为单例类封装了它的唯一实例，所以它可以严格控制客户怎样以及何时访问它，并为设计及开发团队提供了共享的概念。
　　　　（2）由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象，单例模式无疑可以提高系统的性能。
　　　　（3）允许可变数目的实例。我们可以基于单例模式进行扩展，使用与单例控制相似的方法来获得指定个数的对象实例。

　　单例模式的缺点：
　　　　（1）由于单例模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
　　　　（2）单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。因为单例类既充当了工厂角色，提供了工厂方法，同时又充当了产角色包含一些业务方法，将产品的创建和产品的本身的功能融合到一起。
　　　　（3）滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；现在很多面向对象语言（如Java、C#）的运行环境都提供了自动垃圾回收的技术，因此，如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为它是垃圾，会自动销毁并回收资源，下次利用时又将重新实例化，这将导致对象状态的丢失。

五、单例模式的使用

　　在以下情况下可以使用单例模式：
　　　　（1）系统只需要一个实例对象，如系统要求提供一个唯一的序列号生成器，或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象。
　　　　（2）客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。
　　　　（3）在一个系统中要求一个类只有一个实例时才应当使用单例模式反过来，如果一个类可以有几个实例共存，就需要对单例模式进行改进，使之成为多例模式。