意图：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。
何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
优点：

  1. 减少内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例时（比如页面缓存）。
  2. 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
  3. 设置全局访问点，严格控制访问

缺点：

  • 由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难
  • 单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”

使用场景：

  • 想确保任何场景下都只有一个实例 ，比如线程池、数据库连接池
  • 全局信息类，比如网站访问次数，我们希望所有访问记录都记录在对象A上，这时候就要使得这个类是单例
  • 无状态工具类，比如日志工具类，不管在哪里使用，只需要它帮助我们记录日志信息这时候我们只需要一个实力对象就可以了

重点

  • 私有构造器，禁止从外部调用构造函数创建对象
  • 线程安全
  • 延迟加载，使用时候才创建
  • 序列化和反序列化的问题
  • 反射（防御反射攻击）

懒汉式和饿汉式的区别

  • 线程安全
    • 懒汉式本身是非线程安全的
    • 饿汉式天生就是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题
  • 资源加载和性能
    • 饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成
    • 懒汉式顾名思义，会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来，第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟

我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。
SingleObject 类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo 类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。
单例模式 - 图1

单例模式的几种实现方式

单例模式的实现有多种方式，如下所示：

1、懒汉式，线程不安全

是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：否
实现难度：易
描述：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。

  1. public class Singleton {  
  2.     private static Singleton instance;  
  3.     private Singleton (){}  
  5.     public static Singleton getInstance() {  
  6.     if (instance == null) {  
  7.         instance = new Singleton();  
  8.     }  
  9.     return instance;  
  10.     }  
  11. }

接下来介绍的几种实现方式都支持多线程，但是在性能上有所差异。

2、懒汉式，线程安全（使用synchronized改进）

是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：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。
优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。
缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。
getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

  1. public class Singleton {  
  2.     private static Singleton instance;  
  3.     private Singleton (){}  
  4.     public static synchronized Singleton getInstance() {  
  5.     if (instance == null) {  
  6.         instance = new Singleton();  
  7.     }  
  8.     return instance;  
  9.     }  
  10. }

3、饿汉式

是否 Lazy 初始化：否
是否多线程安全：是
实现难度：易
描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。
优点：没有加锁，执行效率会提高。
缺点：类加载时就初始化，浪费内存。
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。

  1. public class Singleton {  
  2.     private static Singleton instance = new Singleton();  
  3.     private Singleton (){}  
  4.     public static Singleton getInstance() {  
  5.     return instance;  
  6.     }  
  7. }

4、双检锁/双重校验锁（DCL，即 double-checked locking）**

  1. public class Singleton {  
  2.     private volatile static Singleton singleton;  
  3.     private Singleton (){}  
  4.     public static Singleton getSingleton() {  
  5.     if (singleton == null) {  
  6.         synchronized (Singleton.class) {  
  7.         if (singleton == null) {  
  8.             singleton = new Singleton();  
  9.         }  
  10.         }  
  11.     }  
  12.     return singleton;  
  13.     }  
  14. }

5、枚举

  1. public enum Singleton {  
  2.     INSTANCE;  
  3.     public void whateverMethod() {  
  4.     }  
  5. }

多例模式

多例模式的关键点在于

  • 通过实例容器保存容器
  • 利用私有构造器阻止外部构造
  • 提供getInstance()方法获取实例

多例模式的特点

  • 可以有多个实例

  • 自己创建并管理自己的实例，向外界提供自己的实例 ```java /**

    • 多例模式

    • 以围棋只有黑白两种棋子为例 */ public class MultiplePattern { //必须要有容器 private static List chessList = new ArrayList<>(); private static final Chess white = new Chess(“white”); private static final Chess black = new Chess(“black”);

      private static final int maxCount = 2;

      static {

      1. chessList.add(white);
      2. chessList.add(black);

      }

      //私有构造方法，避免外部创建实例

      private MultiplePattern() { }

      //随机拿取棋子 public static Chess getInstance() {

      Random random = new Random();
int crt = random.nextInt(maxCount);
return chessList.get(crt);

      }

      //指定拿取棋子 public static Chess getInstance(int index) {

      return chessList.get(index);

      } }

```