《设计模式之禅》学习笔记（七）
第7章 单例模式
单例模式（Singleton Pattern）：
Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.（确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）
单例模式的优点：
- 由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，单例模式的优势就非常明显。
- 当一个对象的产生需要比较多的资源时，就可以使用单例模式，在程序启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式来解决性能问题。
- 单例模式可以避免对资源的多重占用。
- 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问。
单例模式的缺点：
- 单例模式一般没有接口，扩展很困难，只能通过修改代码方式实现。
- 单例模式对测试不利。
- 单例模式与单一指责原则有冲突。
单例模式的使用场景：
- 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。
- 创建一个对象需要消耗的资源过多。
- 需要定义大量的静态常量和静态方法（工具类）的环境。
单例模式的注意事项：
首先，在高并发情况下，注意单例模式的线程安全问题。
例如以下的实现时错误的：
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
其次要考虑对象的复制情况，在Java中，对象默认是不可以被复制的，若实现了Cloneable接口，并实现了clone方法，则可以直接通过对象复制方式创建一个新对象，对象复制是不用调用类的构造函数，因此即使是私有的构造函数，对象仍然被复制。最好就是单例类不要实现Cloneable接口。
单例模式的扩展：有上限的多例模式。
JVM的垃圾回收机制引起的问题：
如果一个单例对象在内存中长久不使用，JVM就认为这个对象是一个垃圾，在CPU资源空闲的情况下该对象会被清理掉，下次再调用时就需要重新产生一个对象。
如果确实需要采用单例模式来记录有状态的值，有两种方法可以解决该问题：
- 由容器管理单例的生命周期。
- 状态随时记录。
