设计模式——单例模式

单例模式

单例模式是一种常见的创建型设计模式，用于限制一个类被多次实例化。在单例模式中，一个类只能由一个对象实例化存在，并且该对象可以被系统中的其他类访问。单例模式保证系统中只有一个对象实例存在，从而避免了资源的浪费和冲突。

1、饿汉模式

1.1、简介

是一种线程安全的模式，在类加载的时候就会创建对象；

public class SingletonClass{
	private static final SingletonClass  singletonClass = new SingletonClass();
	
	public SingletonClass() {}
	
	public static SingletonClass getIntance(){
		return singletonClass ;
	}
}

2、懒汉模式

2.1、简介

懒汉模式是在调用getInstnce()方法的时候才会创建对象，在多线程模式下是不安全的。单例模式可以使用多种不同的实现方式，包括懒汉式、饿汉式、双重检查锁定、静态内部类、枚举等。每种实现方式都有其优缺点，需要根据具体的需求场景来选择合适的实现方式。

2.2、如下

2.2.1、饿汉模式

public class SingletonClass{
	private static SingletonClass singletonClass = null;
	private SingletonClass() {}
	public static SingletonClass getInstance(){
		if (singletonClass == null) {
			singletonClass = new SingletonClass();
		}
		return signleClass;
	}
}

2.2.2、懒汉模式（不安全）

public class SingletonClass {
	private static SingletonClass  singletonClass = null;
	private SingletonClass(){}
	public static SingletonClass getInstance(){
		return singletonClass = new SingletonClass();
	}
}

该懒汉模式没有考虑安全问题，在多线程情况下可能会创建多个实例。

懒汉模式（安全）

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

}

这个是线程安全的，因为在方法getInstance()上添加了synchronized关键字，该关键字保证了在同一时刻只能由一个线程访问这个方法。

2.2.3、双重检查锁定

public class SingletonClass{
	private static SingletonClss singletonClass = null;
	private SingletonClass() {}
	public static SingletonClass getInstance(){
		if (singletonClass == null) {
			synchronized (SingletonClass.class) {
				if (singletonClass == null){
					singletonClass = new SingletonClass();
				}
			}
		}
		return singletonClass ;
	}
}

通过加锁和双重的判断方式实现了懒加载的线程安全。

2.2.4、静态内部类

使用静态内部类实现单例模式，是具有线程安全。静态内部类在加载的时候只会被加载一次，且静态内部类在类加载的时候不会被初始化，只有在调用静态内部类的时候才会被实例化，且静态初始化只会执行一次，因此是线程安全的。并且静态内部类是私有的，因此外部无法访问，也保证单例的唯一性。

public class SingletonClass {
	private SingletonClass () {}
	private static class SingletonHandle{
		private static final SingletonClass singletonClass = new SingletonClass ();
	}
	public static SingletonClass getInstance() {
		return SingletonHandle.singletonClass;
	}
}

2.2.5、枚举单例模式

枚举常量只会被初始化一次，因此可以实现单例模式，枚举单例模式是一种更加简洁的实现方式。Java虚拟机会保证枚举类型不能被反射并且构造函数只被执行一次。

public enum SingletonClass{
	INSTANCE;
	private SingletonClass singletonClass = null;
	private SingletonClass () {
		singletonClass = new SingletonClass ();
	}
	public SingletonClass getInstance() {
		return singletonClass;
	}
}

私有的构造函数，保证了外部无法直接实例化该类，只能通过getInstance()方法获取该类的唯一实例。
静态变量singletonClass是该类的唯一实例；
静态的方法getInstance()是获取该类的唯一实例。

单例模式适用于全局唯一实例的场景，比如全局配置管理，缓存管理，日志管理，全局对象的创建，资源共享等。