单例模式
目标：实现单例模式！
But
当我们在singleton类上去创建对象时，发现同时new对象时，会出现不同的内存地址。
package com.singleton.util; public class Singleton { }
package com.singleton.util; public class TestSingleton { public static void main(String[] args){ Singleton singleton1 = new Singleton(); Singleton singleton2 = new Singleton(); Singleton singleton3 = new Singleton(); System.out.println(singleton1); System.out.println(singleton2); System.out.println(singleton3); } }
运行结果如下：
com.singleton.util.Singleton@15db9742
com.singleton.util.Singleton@6d06d69c
com.singleton.util.Singleton@7852e922
那如何让new出来的对象变成单例的(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)？
1. 构造方法私有化
package com.singleton.util; public class Singleton { private Singleton(){ } }
2. 提供一个公共的静态方法，用来提供实例
package com.singleton.util; public class Singleton { public static Singleton createBean(){ return new Singleton(); } private Singleton(){ } }
package com.singleton.util; public class TestSingleton { public static void main(String[] args){ Singleton singleton1 = Singleton.createBean(); Singleton singleton2 = Singleton.createBean(); Singleton singleton3 = Singleton.createBean(); System.out.println(singleton1); System.out.println(singleton2); System.out.println(singleton3); } }
3. 懒汉式：提供一个静态的成员变量，在创建实例时判断是否为空，如果为空，则创建实例，赋予变量；否则直接返回变量。
理解：特别的懒，不用它，它都懒得创建。
package com.singleton.util; //懒汉式 public class Singleton1 { private static Singleton1 singleton1; public static Singleton1 createBean(){ if(singleton1==null){ singleton1=new Singleton1(); } return singleton1; } private Singleton1(){ } }
package com.singleton.util; public class TestSingleton { public static void main(String[] args){ Singleton1 singleton1 = Singleton1.createBean(); Singleton1 singleton2 = Singleton1.createBean(); Singleton1 singleton3 = Singleton1.createBean(); System.out.println(singleton1); System.out.println(singleton2); System.out.println(singleton3); } }
执行结果：
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
饿汉式：提供一个静态的成员变量，创建好对象，在调用方法时，直接返回变量。
package com.singleton.util; //饿汉式 public class Singleton2 { private static Singleton2 singleton2 = new Singleton2(); public static Singleton2 createBean(){ return singleton2; } private Singleton2(){ } }
package com.singleton.util; public class TestSingleton { public static void main(String[] args){ Singleton2 singleton1 = Singleton2.createBean(); Singleton2 singleton2 = Singleton2.createBean(); Singleton2 singleton3 = Singleton2.createBean(); System.out.println(singleton1); System.out.println(singleton2); System.out.println(singleton3); } }
执行结果：
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
com.singleton.util.Singleton1@15db9742
双重锁：在高并发情况下，如果有3个人同时调用懒汉式的方法来创建对象时，会同时进行 if 判断，这时判断的结果会都是 null ，最终还是会创建3个不同的实例，所以还是存在不安全的情况。为了让每一次调用方法不会全部都获取到变量的初始值为null，我们为变量上锁volatile（volatile作用：在多个线程之间实现通信）；为了在进入方法时逐个去执行判断，我们也要为公共方法也上锁synchronized，这就是双重锁，保证了多个用户实例对象的单一性。
package com.singleton.util; //双重锁 public class Singleton3 { //第一个锁 volatile //第二个锁 synchronized private static volatile Singleton3 singleton3; //第一种写法 public synchronized static Singleton3 createBean1(){ if(singleton3==null){ singleton3=new Singleton3(); } return singleton3; } //第二种写法 public static Singleton3 createBean2(){ synchronized (singleton3) {//synchronized代码块 if(singleton3==null){ singleton3=new Singleton3(); } } return singleton3; } private Singleton3(){ } }
package com.singleton.util; public class TestSingleton { public static void main(String[] args){ Singleton3 singleton1 = Singleton3.createBean1(); Singleton3 singleton2 = Singleton3.createBean1(); Singleton3 singleton3 = Singleton3.createBean1(); System.out.println(singleton1); System.out.println(singleton2); System.out.println(singleton3); System.out.println("-----------------------------------------"); Singleton3 singleton4 = Singleton3.createBean2(); Singleton3 singleton5 = Singleton3.createBean2(); Singleton3 singleton6 = Singleton3.createBean2(); System.out.println(singleton4); System.out.println(singleton5); System.out.println(singleton6); } }
执行结果：
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
-----------------------------------------
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
com.singleton.util.Singleton3@15db9742
参考其他博客单例模式，知其然知其所以然
应用场景：
优点：
1.在单例模式中，活动的单例只有一个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。这样就 防止其它对象对自己的实例化，确保所有的对象都访问一个实例
2.单例模式具有一定的伸缩性，类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。
3.提供了对唯一实例的受控访问。
4.由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以 节约系统资源，当 需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
5.允许可变数目的实例。
6.避免对共享资源的多重占用。
缺点：
1.不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。
2.由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
3.单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。
使用注意事项：
1.使用时不能用反射模式创建单例，否则会实例化一个新的对象
2.使用懒单例模式时注意线程安全问题
3.单例模式和懒单例模式构造方法都是私有的，因而是不能被继承的，有些单例模式可以被继承（如登记式模式）
适用场景：
单例模式只允许创建一个对象，因此节省内存，加快对象访问速度，因此对象需要被公用的场合适合使用，如多个模块使用同一个数据源连接对象等等。如：
1.需要频繁实例化然后销毁的对象。
2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
3.有状态的工具类对象。
4.频繁访问数据库或文件的对象。
以下都是单例模式的经典使用场景：
1.资源共享的情况下，避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件，应用配置。
2.控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池等。
应用场景举例：
1.外部资源：每台计算机有若干个打印机，但只能有一个PrinterSpooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机。内部资源：大多数软件都有一个（或多个）属性文件存放系统配置，这样的系 统应该有一个对象管理这些属性文件
2. Windows的TaskManager（任务管理器）就是很典型的单例模式（这个很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打开两个windows task manager吗？ 不信你自己试试看哦~
3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
4. 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
5. 应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
6. Web应用的配置对象的读取，一般也应用单例模式，这个是由于配置文件是共享的资源。
7. 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上 的损耗还是非常昂贵的，因为何用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。
8. 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制。
9. 操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。
10. HttpApplication 也是单位例的典型应用。熟悉ASP.Net(IIS)的整个请求生命周期的人应该知道HttpApplication也是单例模式，所有的HttpModule都共享一个HttpApplication实例.
