【◉设计模式】请你谈谈单例模式的优缺点,注意事项,使用场景

单例模式（Singleton），是一种常用的软件设计模式。在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需要拥有一个全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。

单例模式实现思路

• 一个类能返回对象一个引用(永远是同一个)和一个获得该实例的方法（必须是静态方法，通常使用getInstance这个名称）；
• 调用这个方法时，如果类持有的引用不为空就返回这个引用，如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用；
• 将该类的构造函数定义为私有方法，这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造函数来实例化该类的对象，只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例。

需要注意的地方

单例模式在多线程的，应用场合下必须小心使用。如果当唯一实例尚未创建时，有两个线程同时调用创建方法，那么它们同时没有检测到唯一实例的存在，从而同时各自创建了一个实例，这样就有两个实例被构造出来，从而违反了单例模式中实例唯一的原则。

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. 使用懒汉单例模式时注意线程安全问题
3. 饿汉单例模式和懒汉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

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：

• 需要频繁实例化然后销毁的对象。
• 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。
• 有状态的工具类对象。-频繁访问数据库或文件的对象。

应用场景

• Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式。
• 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。
• 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
• 应用程序的日志应用，一般都是用单例模式实现，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。
• 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。
• 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式。
• 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式。

 

参考：

• 请你谈谈单例模式的优缺点,注意事项,使用场景