单例模式

单例模式： Singleton

1、基本原理

单例模式确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。 显然单例模式的要点有三个：

一是某各类只能有一个实例；

二是它必须自行创建这个事例；

三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

 

饿汉式单例模式：

优点：线程安全；在类加载的同时已经创建好一个静态对象,调用时反应速度快。

缺点： 资源利用效率不高，可能getInstance永远不会执行到，但是执行了该类的其他静态方法或者加载了该类（class.forName），那么这个实例仍然初始化了

懒汉式单例模式

优点： 资源利用率高,不执行getInstance就不会被实例。

缺点： 第一次加载时发应不快，多线程情况下可能创建多个实例

双重检测懒汉式单例模式：

优点： 资源利用率高, 不执行getInstance就不会被实例

缺点： 第一次加载时发应不快，由于java 内存模型一些原因偶尔会失败

2、优点

 实例控制：Singleton 会阻止其他对象实例化其自己的 Singleton 对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例 　　

灵活性：因为类控制了实例化过程，所以类可以更加灵活修改实例化过程     

3、缺点

开销：虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。

　　对象的生存期：Singleton 不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中（例如基于 .NET Framework 的语言），只有 Singleton 类能够导致实例被取消分配，因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中（如 C++），其他类可以删除对象实例，但这样会导致 Singleton 类中出现悬浮引用。

4、适用情况

在计算机系统中，需要管理的资源包括软件外部资源，譬如每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler， 以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干传真卡，但是只应该有一个软件负责管理传真卡，以避免出现两份传真作业同时传到传真卡中的情况。每台计算机可以有若干通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。

　　需要管理的资源包括软件内部资源，譬如，大多数的软件都有一个（甚至多个）属性文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来管理一个属性文件。

需要管理的软件内部资源也包括譬如负责记录网站来访人数的部件，记录软件系统内部事件、出错信息的部件，或是对系统的表现进行检查的部件等。这些部件都必须集中管理，不可政出多头。

这些资源管理器构件必须只有一个实例，这是其一；它们必须自行初始化，这是其二；允许整个系统访问自己这是其三。因此，它们都满足单例模式的条件，是单例模式的应用。

 

Windows 9x 以后的视窗系统中都有一个回收站。在整个视窗系统中，回收站只能有一个实例，整个系统都使用这个惟一的实例，而且回收站自行提供自己的实例。因此，回收站是单例模式的应用。

5、其他

在GoF的23种设计模式中，单例模式是比较简单的一种。然而，有时候越是简单的东西越容易出现问题。单例模式在多线程的应用场合下必须小心使用。