单例设计模式

概念：指一个类只有一个实例，且该类能自行创建这个实例的一种模式。

例如：Windows中只能打开一个任务管理器。这样可以避免因打开多个任务管理器窗口二造成内存资源的浪费，或出现各个窗口内容的不一致等错误。

应用场景：Windows的回收站，系统缓存

单例模式三个特点：

1. 单例类只有一个实例对象；

2. 该单例对象必须由单例类自行创建；

3. 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点；

应用场景：

• 需要频繁创建的一些类，使用单例可以降低系统的内存压力，减少GC。

• 某些类只有求生成一个对象的时候，如每个学生的学号

• 某些类创建实例时占用资源较多，或实例化耗时比较长，且经常使用

• 某些类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池，网络连接池

• 频繁访问数据库或者文件的对象

• 当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。如Web中的配置对象，数据库的链接池等。

结构与实现

1. 单例模式的结构

   单例类：包含一个实例且能自行创建这个实例的类。

   访问类：使用单例的类。

2. 单例模式的实现

   • 懒汉模式

     该模式的特点是类加载时没有生成单例，只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例。

     优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。 缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。getInstance() 的性能对应用程序不是很关键（该方法使用不太频繁）。

    public class LazySingleton {
        private static volatile LazySingleton instance = null;          //volatile 保证 instance 在所有线程中同步
​
        private LazySingleton() {
        }    //构造方法前用 private 避免类在外部被实例化
​
        public static synchronized LazySingleton getInstance(){           
            //synchronized getInstance 方法前加同步
            if (instance == null) {
                instance = new LazySingleton();
            }
            return instance;
        }
    }

• 饿汉式单例

  该模式的特点是类一旦加载就创建一个单例，保证在调用getlnstance 方法之前单例已经存在了

public class HungrySingleton {
    private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton();
　　　　// static final 修饰创建实例
    private HungrySingleton() {
    }
​
    public static HungrySingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}