01_设计模式之单例模式

划重点：

单例模式，就是静态一实例，私有构造器

public class SingletonTest01 {

    // 定义一个私有的构造方法
    private SingletonTest01() {
    }

    // 将自身的实例对象设置为一个属性,并加上Static和final修饰符
    private static final SingletonTest01 instance = new SingletonTest01();

    // 静态方法返回该类的实例
    public static SingletonTest01 getInstance() {
        return instance;
    }

}

　　

方法一就是传说的中的饿汉模式
优点是：写起来比较简单，而且不存在多线程同步问题，避免了synchronized所造成的性能问题；
缺点是：当类SingletonTest被加载的时候，会初始化static的instance，静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的instance对象便一直占着这段内存（即便你还没有用到这个实例），当类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存，因此在某些特定条件下会耗费内存。
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public class SingletonTest02 {

    // 定义私有构造方法（防止通过 new Singleton.SingletonTest01()去实例化）
    private SingletonTest02() {
    }

    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest02 instance;

    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，但是多线程访问时，可能造成重复初始化问题）
    public static SingletonTest02 getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new SingletonTest02();
        return instance;
    }
}

　　

方法二就是传说的中的饱汉模式
优点是：写起来比较简单，当类SingletonTest被加载的时候，静态变量static的instance未被创建并分配内存空间，当getInstance方法第一次被调用时，初始化instance变量，并分配内存，因此在某些特定条件下会节约了内存；
缺点是：并发环境下很可能出现多个SingletonTest实例。
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public class SingletonTest03 {

    // 定义私有构造方法（防止通过 new SingletonTest()去实例化）
    private SingletonTest03() {
    }

    // 定义一个SingletonTest类型的变量（不初始化，注意这里没有使用final关键字）
    private static SingletonTest03 instance;

    // 定义一个静态的方法（调用时再初始化SingletonTest，使用synchronized 避免多线程访问时，可能造成重的复初始化问题）
    public static synchronized  SingletonTest03 getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new SingletonTest03();
        return instance;
    }
}

　　

方法三为方法二的简单优化
优点是：使用synchronized关键字避免多线程访问时，出现多个SingletonTest实例。
缺点是：同步方法频繁调用时，效率略低。
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public class SingletonTest04 {

    // 定义一个私有构造方法
    private SingletonTest04() {

    }
    //定义一个静态私有变量(不初始化，不使用final关键字，使用volatile保证了多线程访问时instance变量的可见性，避免了instance初始化时其他变量属性还没赋值完时，被另外线程调用)
    private static volatile SingletonTest04 instance;

    //定义一个共有的静态方法，返回该类型实例
    public static SingletonTest04 getIstance() {
        // 对象实例化时与否判断（不使用同步代码块，instance不等于null时，直接返回对象，提高运行效率）
        if (instance == null) {
            //同步代码块（对象未初始化时，使用同步代码块，保证多线程访问时对象在第一次创建后，不再重复被创建）
            synchronized (SingletonTest04.class) {
                //未初始化，则初始instance变量
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonTest04();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

　　

方法四为单例模式的最佳实现。
操作是将变量private static volatile Test06FullModuleVolatile sc=null

内存占用地，效率高，线程安全，多线程操作原子性。

总体来说，单例模式的优缺点如下：

意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

应用实例： 

1、一个党只能有一个主席。

2、Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

优点： 

1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。

2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。

缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景： 

1、要求生产唯一序列号。

2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。

3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。

注意事项：

getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。