设计模式之一：单例模式

 

     单例模式（Singleton Pattern）：

 

     定义：Ensure a class has only instance , and provide a global point of access to it.(确保某一个类只有一个实例，而且自动实例化并向整个系统提供这个实例)

     优点：

     1、在内存中只有一个实例，所以减少了内存开销，特别是在一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化。单例模式的优势非常明显；

     2、避免对资源的多重占用。例如写文件动作，由于只有个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作

     3、提供了对唯一实例的受控访问。 

     4、允许可变数目的实例。 

    缺点：

    1、没有接口，扩展困难。

    2、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。

    3、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。 

    4、单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。 

  

    适用场景：

    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。 

    3、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

    

   UML图：

     单例模式的几种书写方式：

     1.饿汉式单例：单例实例在类装载时就构建  ，

     特点：线程安全   在类加载的同时已经创建好一个静态对象，调用时反应速度快 

     

 public class SingletonPattern()
    {
        private static SingletonPattern singleton  = new SingletonPattern();
        
        private SingletonPattern()
        {

        }
        //通过该方法获得实例对象
        public static SingletonPattern GetSingleton()
        {
             return singleton;
        }
    }

     2、懒汉式单例：单例实例在第一次被使用时构建，延迟初始化

 

     特点：    避免了饿汉式的那种在没有用到的情况下创建事例，资源利用率高，不执行getInstance()就不会被实例，可以执行该类的其他静态方法。但是多个线程判断instance都为null时，在执行new操作时多线程会出现重复情况

 public class SingletonPattern()
    {
        private static SingletonPattern singleton  = null;
        
        private SingletonPattern()
        {

        }
        //通过该方法获得实例对象
        public static SingletonPattern GetSingleton()
        {
            if(singleton == null)
            {
                //多个线程判断instance都为null时，在执行new操作时多线程会出现重复情况
                singleton = new SingletonPattern ();
            }
             return singleton;
        }
    }

    3、双重检测单例：

 

    特点： 资源利用率高，不执行getInstance()就不被实例，可以执行该类其他静态方法 但是第一次加载时反应不快

public class SingletonPattern()
    {
        private static SingletonPattern singleton  = null;
        
        private SingletonPattern()
        {

        }
        //通过该方法获得实例对象
        public static SingletonPattern GetSingleton()
        {
            if(singleton == null)
            {
                //使用synchronized关键字，防止多个线程判断instance都为null时，在执行new操作时多线程会出现重复情况
                synchronized (SingletonPattern.class) {
                                if (instance == null) {
                                        instance = new SingletonPattern();
                                }
                        }
            }
             return singleton;
        }
    }

   4、静态内部类模式:

 

 

public class SingletonPattern()
    {
        
        private SingletonPattern()
        {

        }

        private static class SingletonHelp()
        {
            static  SingletonPattern singleton = new SingletonPattern();
        }
        //通过该方法获得实例对象
        public static SingletonPattern GetSingleton()
        {
    
             return singleton;
        }
    }

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