单例模式

单例模式（Singleton）是一种常见的设计模式，是指类的一个对象在系统中只有一个实例。

单例模式有很多应用场景

• Windows系统中的任务管理器和回收站就是典型的单例模式，无论在什么位置打开，系统中始终只有一个任务管理器和回收站。
• 网站中的计数器一般也是采用单例模式，否则难以同步。
• 应用程序的日志应用，一般都使用单例模式实现，从而方便内容追加。

单例模式的三要素

• 私有的构造方法；
• 指向自己实例的私有静态引用；
• 以自己实例为返回值的静态的公有方法。

单例模式的作用

保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局站点。

单例模式的实现

如果想要保证只有一个实例，就要保证外界不能随便new这一个对象，因此要将构造方法私有化。

私有化构造方法即将new这个对象的权限收回，只能在这个类的内部去实例化这个对象。

单例模式的两种常见形式

“懒汉式”

"懒汉式"顾名思义就是很懒的意思，只有在需要某个类的实例的时候才会执行，new出唯一的一个对象。

"懒汉式"示例

public class Singleton1 {
   //定义一个变量来存储创建好的类实例
   //因为这个变量要在静态方法中使用，所以需要加上static修饰
   private static Singleton1 instance = null;
   
   //私有化构造方法，好在内部控制创建实例的数目
   private Singleton1() {
      
   }
   
   //定义一个方法来为客户端提供类实例
   //这个方法需要定义成类方法，也就是要加static
   public synchronized static Singleton1 getInstance() {
      //判断这个实例是不是有值
      if (instance == null) {
         //如果没有，就创建一个类实例，并把值赋给存储类实例的变量
         instance = new Singleton1();
      }
      return instance;
   }
}

"懒汉式"单例模式特点

以时间换空间： 延迟加载，在需要的时候才实例化对象，节省了部分空间，避免了因为没有使用而造成的浪费。
线程安全性：不安全，可能会存在同时调用构造方法，当第一次调用时运行入构造方法，判断实例为null，在即将要实例的时候，cpu切换到第二次调用，又进入构造方法同时判断为null并成功实例化，这时候再返回第一次调用同样也进行了实例化，但这样会return两个不同的实例对象，造成线程安全问题（类似于银行取钱）。解决方法：加锁synchronized

“饿汉式”

"饿汉式"顾名思义是饥渴难耐，在类被加载的时候立即实例化一个对象。

"饿汉式"示例

public class Singleton2 {
   //定义一个变量来存储创建好的类实例
   //直接在这里创建类实例，由虚拟机来保证只会创建一次
   //这个类加载到内存的时候就会创建唯一的一份实例
   private static final Singleton2 instance = new Singleton2();
   
   //私有化构造方法，好在内部控制创建实例的数目
   private Singleton2() {
      
   }
   
   //定义一个方法来为客户端提供类实例
   //这个方法需要定义成类方法，也就是要加static
   public static Singleton2 getInstance() {
      //直接使用已经创建好的实例
      return instance;
   }
}

"饿汉式"单例模式特点

以空间换时间： 立即加载，在加载类的时候就会立即实例化一个对象。时间上没有延迟，但可能会造成实例化的对象没被使用从而对导致空间资源浪费。
线程安全性： 安全的

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