Java——单例设计模式

一、单例设计模式（Singleton Pattern）

1、设计模式是什么

设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。

2、单例模式是什么

在Java中，单例设计模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供对该实例的全局访问点。

单例模式一般分为两种：饿汉式和懒汉式。

3、单例模式实现

1. 私有构造函数：

   将构造函数设置为私有，以防止外部类直接实例化。

2. 创建静态私有实例变量：

   根据具体的单例模式实现，创建一个静态私有的类实例变量。

3. 提供公共静态方法获取实例：

   提供一个公共的静态方法，用于返回单例实例。根据不同实现方式，可能需要线程安全的处理。

public class Example {
	public static void main(String[] args) {
		SingleTon singleInstance = SingleTon.getInstance();
	}
}

class SingleTon {
	private static SingleTon instance = new SingleTon();

	private SingleTon() {

	}

	public static SingleTon getInstance() {
		return instance;
	}
}

二、单例模式饿汉式

在类加载时就创建实例，适用于实例初始化开销较小的情况。

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

三、单例模式懒汉式

只有在需要时才创建实例，适用于实例初始化开销较大的情况。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

四、饿汉式和懒汉式的区别

1. 饿汉式和懒汉式的区别在于创建对象的时机不同；饿汉式在类加载时就创建了对象实例，而懒汉式是在使用时才创建。
2. 饿汉式不存在线程安全问题，懒汉式存在线程安全问题。
3. 饿汉式存在浪费资源的可能，因为如果这个类被加载了，而这个类的实例并没有被使用，那么饿汉式创建的对象就浪费了；对于懒汉式，就不存在这个问题，因为懒汉式只会在需要时创建这个对象。

五、Runtime 类

java.lang.Runtime类是一个经典的单例模式的实现实例。

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();

    // 私有构造函数
    private Runtime() { }

    // 静态方法获取唯一实例
    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }

    // 其他方法...
}

显然，对于Runtime类使用的是饿汉式的单例模式。