定义

  • 指一个类只有一个实例，且该类能自行创建这个的一种模式。

    特点

  • 单例类只有一个实例对象

  • 该单例对象必须由单例类自行创建

  • 单例类对外提供一个访问改单例的全局访问点

    缺点

  • 单例模式一般没有接口，扩展困难。要扩展只能修改原来代码，没有第二种途径，违背开闭原则。

  • 在并发测试中不利于代码调试。在单例中的代码没有执行完，也不能模拟生成一个新对象

  • 通常写在一个类里，如果功能设计不合理很容易违背单一职责原则

    应用场景

  • 需要频繁创建一些类，使用单例可以降低系统的内存压力，减少GC

  • 某类只要求生成一个对象的时候，如一个班的班长
  • 某些类创建实例时占用资源较多，或者实例化耗时较长，且经常使用
  • 某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池、网络连接池
  • 频繁访问数据库或文件的对象
  • 对于一些控制硬件级别的操作，或者从系统上来讲应当是单一控制逻辑的操作，如果有多个实例，则系统会完全乱套。

  • 当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。

    结构与实现

  • 属于设计模式中最简单的模式之一

  • 主要角色：
    • 单例类：包含一个实例且能自行创建这个实例的类
    • 访问类：使用单例的类
    • 一、单例模式 - 图1
  • 实现
    1. // 懒汉式，只有当第一次调用getInstance方法时才去创建这个单例
    2. public class LazySingleton {
    3.   // 保证 instance 在所有线程中同步
    4.   private static volatile LazySingleton instance = null;    
    5.   private LazySingleton() {
    6.   }    // private 避免类在外部被实例化
    7.   public static synchronized LazySingleton getInstance() {
    8.       // getInstance 方法前加同步
    9.       if (instance == null) {
    10.           instance = new LazySingleton();
    11.       }
    12.       return instance;
    13.   }
    14.   // 结合懒汉与饿汉的写法，双重校验锁
    15.   public static LazySingleton getInstance() {
    16.       if (instance == null) {
    17.           synchronized (this) {
    18.               if (instance == null) {
    19.                   instance = new LazySingleton();
    20.               }
    21.           }    
    22.       }
    23.       return instance;
    24.   }
    25. }
    ```java // 饿汉式 public class HungrySingleton { private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton(); private HungrySingleton() { } public static HungrySingleton getInstance() {
    1.   return instance;
    } } // 饿汉式在类创建的同时已经创建好了一个静态的对象供系统使用，以后不会再改变，所以是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题

``` 一、单例模式 - 图2