- 单例模式（Singleton Pattern）是Java最简单设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供一种常见对象的最佳方式。
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这种模式涉及到一个单一类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象；
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注意：
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1.单例类只能有一个实例；
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2.单例类必须自己创建自己的唯一实例；
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3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例；
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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；
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主要解决：一个全局使用的类频繁地创建于销毁；
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何时使用：当你想控制实例树木，节省系统资源的时候；
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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；
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关键代码：构造函数是私有的；
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应用实例：
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1.一个班级只有一个班主任；
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2.WIndows是多进程多线程，在操作一个文件的时候，就不可避免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；
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3.一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一台电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件；
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优点：
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1.在内存里只有一个实例，减少内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如WEB页面缓存）；
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2.避免对资源的多重占有（比如写文件操作）；
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缺点：没有借口，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，而不关心外面怎么来实例化的；
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使用场景：
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1.要求生产唯一序列号；
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2.WEB中的计数器，不用每次刷新都在数据库加一次，用单例先缓存起来；
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3.创建一个对象需要消耗的资源过多，比如I/O于数据库的连接等；
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注意：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；
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实战：
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我们将创建一个SingleObject类。SingleObject类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例；
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SingleObject类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。
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package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
*/
public class SingleObject {
// Create singleObject Object
private static SingleObject instance = new SingleObject();
// make construct private avoid instatiation
private SingleObject(){}
public static SingleObject getInstance(){
return instance;
}
public void showMessage() {
System.out.println("Hello World!");
}
}
package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
*/
public class SingletonPatternDemo {
public static void main(String[] args) {
SingleObject object = SingleObject.getInstance();
object.showMessage();
}
}
- 其余的实现版本
package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
* 懒汉式，线程不安全
* 这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程，因为没有加锁synchronized，所以严格意义上并不算单例模式；
*/
public class SingletObject1 {
private static SingletObject1 instance;
private SingletObject1() {}
public static SingletObject1 getInstance(){
if (instance == null) {
instance = new SingletObject1();
}
return instance;
}
}
package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
* 懒汉式，线程安全
* 这种方式具备很好的lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是效率很低，99%情况下不需要同步；
*/
public class SingletObject2 {
private static SingletObject2 instance;
private SingletObject2() {}
public static synchronized SingletObject2 getInstance(){
if (instance == null) {
instance = new SingletObject2();
}
return instance;
}
}
package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
* 饿汉式，线程安全
* 这种方式比较常见，但容易产生垃圾对象。它基于classloader机制避免了多线程的同步，不过instance在类装载时就实例化，
* 虽然导致类装载的原因有很多，在单例模式中大多数都是调用getInstance方法，但是也不能确定有其他的方式（或者其他静态方法）导致类加载。
* 这时候初始化intance显然没有达到lazy loading效果
*/
public class SingletObject3 {
private static SingletObject3 instance = new SingletObject3();
private SingletObject3(){}
public static SingletObject3 getInstance(){
return instance;
}
}
package singleton;
/**
* @author yangxin_ryan
* 双检索/双重校验锁，线程安全
* 这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能
*/
public class SingletObject4 {
private volatile static SingletObject4 singleton;
private SingletObject4(){}
public static SingletObject4 getInstance() {
if (singleton == null) {
synchronized (SingletObject4.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new SingletObject4();
}
}
}
return singleton;
}
}
