1.是什么？

确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
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。

确保一个类只有一个实例——————使用private 这个实例只属于当前类—-实例是当前类的类成员变量，静态变量构造方法为private修饰，并且拥有一个当前类的静态成员变量提供实例 ————向外界提供实例

2.为什么要用单例模式？

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

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。
如果在系统中不使用单例模式的话，在碰到多线程访问的时候，printer就会给要请求的类，分别在内存中new出一个printer对象，让这些请求的类去做print方法。这样大量占有内存，就会导致系统运行变慢。
单例模式，让多线程处于等待的状态，一个一个的去解决，这样，即节约内存，提交了运行的成本。也就是单例存在的意义。

3.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：

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。
若实例的对象存在一个属性初始值为10，在某个地方去使用它修改值为20，则可以随意改动其属性值。
所有单例模式最佳实践就是无属性。

4.案例

1.饿汉式

在类进行加载的时候就进行实例化，不管你有没有用到，都先建好了再说。

好处是没有线程安全的问题；
坏处是浪费内存空间。

2.懒汉式

懒汉式，顾名思义就是实例在用到的时候才去创建，“比较懒”，用的时候才去检查有没有实例，如果有则返回，没有则新建。有线程安全和线程不安全两种写法，区别就是synchronized关键字。


/**
 * 实例化的时机：
 * 懒汉式：  在类加载的时候不进行实例化，在第一次使用的时候进行实例化
 *   只有在调用的时候，（即使用对象的时候）才会调用getInstance方法进行实例化
 */
class Singleton{
    //唯一的实例 -- 类变量
    private static Singleton singleton;
    //私有的构造方法
    private Singleton(){}
    //这里进行同步处理 防止被多次实例化
    public synchronized static Singleton getInstance(){
        if (singleton == null)
            singleton = new Singleton();
        return singleton;
    }
}

说明：若A、B线程执行的过程中，同时调用getInstance``_()方法_，判断当前的singleton对象都为空。之后A、B都会对其实例化，若不做同步处理就会被实例化两次。

3.双重检查锁

综合了懒汉式和饿汉式两者的优缺点整合而成。看上面代码实现中，特点是在synchronized关键字内外都加了一层 if 条件判断，这样既保证了线程安全，又比直接上锁提高了执行效率，还节省了内存空间。

由同步处理的懒汉式改进，之前同步处理的是整个方法，实例化的操作仅仅发生在第一次。之后再判断就不可能为空了，也就不会实例化对象了，但是依然会执行同步操作。改进：在方法的内部添加同步块，来实现缩小同步减小范围。在第一次判断对象为空的时候，就加锁执行同步操作，在锁的内部再判断，若还为空就，实例化对象。第二次访问的时候，则不需执行同步代码块，直接将存在的对象返回即可。

注意：
使用双重检查锁进行实例化对象的时候必须使用Volatile关键字修饰。避免对象创建的时候重排序。

4.静态内部类

静态内部类的方式效果类似双检锁，但实现更简单。但这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。

public class Singleton{
    private static class SingletonHolder{
        private  static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    private Singleton(){}
    public static final Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}
--------------------------------------
public class SingletonPattern {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance = Singleton.getInstance();
        System.out.println(instance);
    }
}

总结，一般情况下，懒汉式（包含线程安全和线程不安全梁总方式）都比较少用；饿汉式和双检锁都可以使用，可根据具体情况自主选择；在要明确实现 lazy loading 效果时，可以考虑静态内部类的实现方式。

5.特殊情况

单例模式确保只有单个对象被创建，这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式。
但是在下面两中种情况可以实例多个对象。
在分布式的项目中： 会存在多个java虚拟机，各个虚拟机都会有一个实例；
多个类加载器：一个虚拟机，使用了多个类加载器，同时加载这个类，产生多个实例。

java设计模式

1-单例模式