一文带你彻底搞懂设计模式之单例模式！！由浅入深，图文并茂，超超超详细的单例模式讲解！！

一、什么是单例模式？

单例模式（Singleton），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。——《大话设计模式》

单例模式是在内存中 仅会创建一次对象 的设计模式

简单来说单例模式的简单实现就是
成员是 私有的静态的
构造方法是 私有的
对外暴露的获取访问是 公有的静态的

单例模式分类

• 饿汉式：类加载就会导致该单实例对象被创建

• 懒汉式：类加载不会导致该单实例对象被创建，而是首次使用该对象时被创建

饿汉式创建单例对象

饿汉式在类加载时已经创建好该对象，在程序调用时直接返回该单例对象即可，即我们在编码时就已经指明了要马上创建这个对象，不需要等到被调用时再去创建。

饿汉式简单实现代码如下：

package org.example;

/**
 * @Author:wjy
 */
 
public class Singleton{
   

    //在该类中创建一个该类的对象供外界去使用
    private static Singleton instance= new Singleton();

    // 构造方法 private 化
    private Singleton(){
   

    }

    // 得到 Singleton 的实例(唯一途径）
    public static Singleton getInstance() {
   
        return instance;
    }
}

懒汉式创建单例对象

懒汉式创建对象的方法是在程序使用对象前，先判断该对象是否已经实例化（判空），若已实例化直接返回该类对象。，否则则先执行实例化操作。

懒汉式简单实现代码如下：

package org.example;

/**
 * @Author:wjy
 */
public class Singleton {
   

    //在该类中创建一个该类的对象供外界去使用
    private static Singleton instance;

    // 构造方法 private 化
    private Singleton(){
    

    }

    // 得到 Singleton 的实例(唯一途径）
    public static Singleton getInstance(){
   
        if (instance == null){
   
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

客户端代码：

public class Main {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        // Singleton s0 = new Singleton(); // 原先的实例化方法
        Singleton s1 = Singleton.getInstance();
        Singleton s2 = Singleton.getInstance();

        if (s1 == s2){
   
            System.out.println("两个对象是相同的实例");
        }
    }
}

可以看到打印结果是同一对象

多问一个为什么？

此处，我们可能在潜意识中就这样让代码过去，也许是因为认为这就是规定或者认为是很基础的内容而无需解释过多，在许多文章中，也并未更加详细的解释这个问题.
但是，如果是作为一个可能基础不那么稳固的初学者（比如本人T-T），在学习的时候，为加深理解，我们不妨多问一个为什么？为什么是这样设计呢？

1. 成员变量 instance 为什么是私有的？
   最直接的原因就是 防止外部直接访问，如果不声明为 private ，其他类将能直接访问和修改它，而这就违反了单例模式的原则，因为单例模式要求类只有一个实例化
2. 成员变量 instance 为什么是静态的？
   使用 static 修饰后，意味着该变量是属于类的，而不是类的实例
   你可以通过 类名.变量名 的方式直接访问
   同时，将只存在一个 instance
   你可以像
   Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
   这样创建两个实例化对象，但他们都共享一个 instance 对象，确保只有一个单例
3. 构造方法 Singleton() 为什么是私有的？
   与成员变量相似，是为了防止外部实例化 ，防止其他类通过 new 关键字直接创建该类的实例（new 关键字本质是调用了类的构造方法），而应该通过特定途径（通常是类提供的静态方法，也就是 getInstance()
4. getInstance() 方法为什么是公有的？
   很显然，这是我们暴露给其他类调用来创建实例的方法，因此必须是公有的，如果是私有那不就是成黑盒搁这里圈地自萌了~
5. getInstance() 方法为什么是静态的？
   与成员变量相似，因为构造方法被私有化了，我们无法通过 new 关键字来实例化对象，而通过 类名.方法名 的方式可以直接访问

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好的，我们已经明白了一个简单的单例模式的基本实现，了解了单例模式是什么，而在我们继续深入单例模式的各种实现之前，我们加入一个小插曲，你也许会有这样的疑问，我们为什么要有单例模式呢？单例模式应用场景有哪些？

二、为什么要有单例模式？

使用单例模式的原因

1. 资源控制：单例模式可以用来控制系统中的资源，例如数据库连接池或线程池，确保这些关键资源不会被过度使用。

2. 内存节省：当需要一个对象进行全局访问，但创建多个实例会造成资源浪费时，单例模式可以确保只创建一个实例，节省内存。

3. 共享：单例模式允许状态或配置信息在系统的不同部分之间共享，而不需要传递实例。

4. 延迟初始化：单例模式支持延迟初始化，即实例在首次使用时才创建，而不是在类加载时。

5. 一致的接口：单例模式为客户端提供了一个统一的接口来获取类的实例，使得客户端代码更简洁。

6. 易于维护：单例模式使得代码更易于维护，因为所有的实例都使用相同的实例，便于跟踪和修改变更。

单例模式的应用场景

1. 配置管理器：在应用程序中，配置信息通常只需要读取一次，并全局使用。单例模式用于确保配置管理器只被实例化一次。

2. 日志记录器：一个系统中通常只需要一个日志记录器来记录所有的日志信息，使用单例模式可以避免日志文件的重复写入。

3. 数据库连接池：数据库连接是一种有限的资源，使用单例模式可以确保数据库连接池的唯一性，并且能够重用连接，减少连接创建和销毁的开销。

4. 线程池：类似于数据库连接池，线程池也是有限的资源，使用单例模式可以避免创建过多的线程，提高应用程序的并发性能。

5. 任务调度器：在需要全局调度和管理的场景下，如定时任务调度器，单例模式提供了一个集中的管理方式。

6. 网站的计数器：一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。

值得注意的是，在许多框架中，单例模式也有广泛的应用，比如Spring，可以看看这篇文章