设计模式（5）——单例模式

1. 定义

    有一些对象其实我们只需要一个，比方说：线程池（threadpool）、缓存（cache）、对话框、处理偏好设置和注册表（registry）的对象、日志对象，充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象。事实上，这类对象只能有一个实例，如果制造出多个实例，就会导致许多问题产生，例如：程序的行为异常、资源使用过量，或者是不一致的结果。因此，我们设计这种类时必须确保只有一个实例，单件模式应运而生。

    单件模式的：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。

2. 类图及描述

图 单例模式类图

 

3. 应用场景及优缺点

    使用Singleton模式有一个必要条件：在一个系统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，就不要使用单例模式。

    注意：

（a）不要使用单例模式存取全局变量。这违背了单例模式的用意，最好放到对应类的静态成员中。

（b）不要将数据库连接做成单例，因为一个系统可能会与数据库有多个连接，并且在有连接池的情况下，应当尽可能及时释放连接。Singleton模式由于使用静态成员存储类实例，所以可能会造成资源无法及时释放，带来问题。

    多线程问题的处理：多线程会可能导致单例模式产生的对象可能不只一个。对于这个问题，有以下三种解决思路：

（1）synchronized加锁机制，每次实例化都必须加锁，而加锁耗费的系统资源比较多，因此执行效率比较低。

（2）使用急切方式创建实例，没有采用延迟加载，所以可能浪费部分资源。当使用频率高且运行时负担不重时推荐使用。

（3）使用“双重检查加锁”，解决了多线程问题，并且只在第一次创建对象时加锁，执行效率比方法（1）高，推荐使用

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