单例模式解释

单例模式是一种对象创建性模式，该模式确保某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。

单例模式三要素：

某个类只能有一个实例必须自行创建整个实例必须自行向整个系统提供整个实例

英文定义：Ensure a class only has one instance, and provide a global point of access to it.

单例模式类图

应用场景

要求生成唯一序列号的环境在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问io和数据库资源等需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）

单例模式写法

私有化构造函数提供获取实例对象的静态方法

单例模式分类

饿汉式

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 饿汉式 * 类加载的时候立即实例化，但是这种比较耗费资源 */ public class Singleton { /** 类被加载进入内存的时候就创建单一的Singleton对象 */ private static final Singleton singleton = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ return singleton; } }

说明：饿汉式线程安全，但不能实现延迟加载

懒汉式

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 在需要使用的时候实例化对象 */ public class Singleton { private static Singleton singleton; private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); } return singleton; } }

说明：懒汉式在单线程下能非常好的工作，但是在多线程下存在线程安全问题。如一个线程A执行到singleton = new Singleton(); 但还没有获得对象(对象初始化需要时间)，第二个线程B也在执行，执行到(singleton == null)判断，那么线程B获得判断条件也是为真，于是继续运行下去，线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，在内存中就出现了两个对象。

懒汉式-线程安全

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 解决多线程安全问题，采用了对函数进行同步的方式 */ public class Singleton { private static Singleton singleton; private Singleton(){} public static synchronized Singleton getSingleton(){ if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); } return singleton; } }

说明：为解决多线程问题，采用了对函数进行同步的方式，但是比较浪费资源，因为每次都要进行同步检查，而实际中真正需要检查只是第一次实例化的时候，锁定的区域过大

懒汉式-线程安全优化

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式- 懒汉式 * 多线程安全优化 */ public class Singleton { private static Singleton singleton; private Singleton(){} public static Singleton getSingleton(){ //第一重判断 if(singleton == null){ //锁定代码快 synchronized (Singleton.class){ //第二重判断 if(singleton == null){ singleton = new Singleton(); } } } return singleton; } }

说明：解决了懒汉式的多线程问题，又解决了资源浪费的现象

静态内部类

/** * Created by zs on 2017/3/9. * * 单例模式-静态内部类式 */ public class SingleInnerTask { private static class InnerHelper{ private static final SingleInnerTask instance = new SingleInnerTask(); } private SingleInnerTask(){} public static SingleInnerTask getInstance(){ return InnerHelper.instance; } }

优缺点

优点： 1. 客户端使用单例模式的实例，只需要调用一个单一的方法即可生成唯一的实例，有利于节约资源。 2. 允许可变数目的实例

缺点： 1. 单例模式没有抽象层，因此扩展困难，若要扩展，除非修改代码 2. 由于单例模式采用静态方法，无法在继承结构中使用。 3. 现在很多面向对象对象语言的垃圾回收机制，认为如果实例化的共享对象长时间没有被使用，系统会认为它是垃圾，会自动销毁并回收资源，下次使用又回重新实例化，这将导致共享的单例状态丢失