创建型模式--单例模式【Singleton Pattern】

单例模式定义

单例模式确保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，且属于创建型模式

1. Ensure that only one instance of a class is created.
2. Provide a global point of access to the object.

单例模式类图

饿汉式单例

线程不安全

 public class Singleton {
     private static Singleton singleton = new Singleton();
     private Singleton(){}
     public static Singleton getInstance(){
         return singleton;
     }
 }

懒汉式单例（synchronized）

线程安全，影响效率

public class Singleton {
        private static Singleton singleton;
        private Singleton(){}

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

双检锁/双重校验锁（DCL）

public class Singleton {  
	// volatile 禁止指令重排
    private static volatile Singleton singleton;  
    // 防止反射创建对象
    private Singleton (){}  
    // 静态方法
    public static Singleton getInstance() {  
        if (singleton == null) {  
	        // 对当前类加锁
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {  
                    singleton = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return singleton;  
    }  
}

登记式/静态内部类

public class StaticSingleton {  
    private static class SingletonHolder {  
        private static final StaticSingleton instance= new StaticSingleton();  
    } 
     
    private StaticSingleton (){}  
    public static final StaticSingleton getInstance() {  
        return SingletonHolder.instance;  
    }  
} 

注意：使用内部类的方式实现单例，既可以做到延迟加载，也不必使用同步关键字，是一种比较完善的实现

枚举方式

class Resource{
//......
}

public enum Singleton{
    INSTANCE;
    private Resource instance;
    Singleton() {
        instance = new Resource();
    }
    public Resource getInstance() {
        return instance;
    }
}  

上面的类Resource是需要应用单例模式的资源，具体可以表现为网络连接，数据库连接，线程池等等。 获取资源的方式很简单，只要 Singleton.INSTANCE.getInstance() 即可获得所要实例。

单例模式的优点

• 在内存中只有一个对象，节省内存空间
• 避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能
• 避免对共享资源的多重占用
• 可以全局访问

适用场景

由于单例模式的以上优点，所以是编程中用的比较多的一种设计模式。我总结了一下我所知道的适合使用单例模式的场景：

• 需要频繁实例化然后销毁的对象。
• 创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
• 有状态的工具类对象。
• 频繁访问数据库或文件的对象。
• 以及其他我没用过的所有要求只有一个对象的场景。

单例模式注意事项

• 只能使用单例类提供的方法得到单例对象，不要使用反射，否则将会实例化一个新对象。
• 不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。
• 多线程使用单例使用共享资源时，注意线程安全问题。

参考资料：

1. https://www.w3cschool.cn/javadesignpattern/t69o1hav.html
2. http://www.oodesign.com/singleton-pattern.html