设计模式系列课程09之【单例模式】

转自：http://blog.youkuaiyun.com/zhengzhb/article/details/7331369

定义：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

类型：创建类模式

类图：

类图知识点：

1、类图分为三部分，依次是类名、属性、方法

2、以<<开头和以>>结尾的注释信息

3、修饰符+代表public ,-代表private,#代表protected，什么都没有代表包课件

4、带下划线的属性或者方法代表是静态的。

5、对类图中对象的关系不熟悉的朋友可以参考文章：设计模式中的类的关系

单例模式应该是23种设计模式中最简单的一种模式了，它有以下几个要素：

1、私有的构造方法

2、指向自己实例的私有静态引用

3、以自己实例为返回值的静态公有方法

单例模式根据实例化对象时机的不同分为两种：一种是饿汉式单例，一种是懒汉式，饿汉式在单例类被加载的时候，就实例化一个对象交给自己的引用，而懒汉式在调用取得实例化方法的时候才会实例化对象，代码如下：

饿汉式单例：

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

懒汉式单例：

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

单例模式的优点：

1、在内存中只有一个对象，节省内存空间

2、避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能

3、避免对共享资源的多重占用

4、可以全局访问

使用场景：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，我总结了我所知道的适合单例模式的场景：

1、需要频繁实例化然后销毁对象

2、创建对象时耗时过多或者资源过多，但又经常用到的对象

3、有状态的工具类对象

4、频繁访问数据库或者文件的对象

5、以及其他我没有用过的所有要求只有一个对象的场景

单例模式注意事项：

1、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

2、不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作

3、多线程使用单例使用共享资源时，注意线程安全问题。

关于Java中单例模式的一些争议：

单例模式的对象长时间不会被JVM垃圾收集器收集吗？

看到不少资料说：如果一个单例对象在内存中长久不用，会被JVM认为是一个垃圾，在执行垃圾收集的时候会被清理掉，对此这个说法，笔者持怀疑态度，笔者本人的观点是：在hotspot虚拟机1.6版本中，除非认为地断开单例中静态引用到单例对象的链接，否则JVM垃圾收集器是不会回收单例对象的。

在一个JVM中会出现多个单例吗？

在分布式系统，多个类加载器，以及序列化的情况下，会产生多个单例，这一点是毋庸置疑的，那么在同一个jvm中，会不会产生单例呢？使用单例提供的getInstance()方法只能得到一个单例，除非是使用反射方式，将会得到一个新的单例，代码如下：

Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());  
Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();  
ct.setAccessible(true);  
Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance(); 

这样，每次运行都会产生新的单例对象，所以运用单例模式时，一定要注意不要使用反射产生新的单例对象。

懒汉式单例线程安全吗？

主要是网上的一些说法，懒汉式的单例模式是线程不安全的，即使是在实例化对象的方法上加synchronized关键字，也依然是危险的，但是笔者经过编码测试，发现加synchronized关键字修饰后，虽然对性能有部分映象，但是却是线程安全的，病不会产生实例化多个对象情况。

单例模式只有饿汉式和懒汉式两种吗？

饿汉式和懒汉式只是两种比较主流和常用的单例模式方法，从理论上将，任何可以实现一个类只有一个实例设计模式，都可以成为单例模式

单例类可以被继承吗？

饿汉式和懒汉式由于构造方法是private的，所以他们都是不可以被继承的，但是其他很多单例模式是可以继承的。

饿汉式好还是懒汉式好？

在Java中，饿汉式单例要优先于懒汉式，C++一般用懒汉式单例。