设计模式之——单例模式

单例模式：Singleton Pattern

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原话：Ensure a class has only one instance ,and provide a global point of access to it.
直译：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。

1. 定义：一个类只能产生一个对象。（我是皇帝我独苗）

2. 方法：把该类的构造函数设置为private（私有访问），外部无法访问该构造函数 且又没有办法调用系统默认构造函数，就可以禁止外部创建对象。

3. 示例类图：

单例模式通用类图

4. 示例代码：

class Singleton{
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    //限制产生多个对象
    
    private Singleton(){
        //构造函数
    }
    
    //通过该方法获得实例对象
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
    
    //其他方法，尽量是static
    public static void doSomeThing(){
        //...
    }
}

5. 优点：

1.只有一个实例，减少了内存开支
2.减少了系统的性能开销
3.避免了对同一个资源文件的同时写操作
4.可以在系统内设置全局访问点，优化和共享资源访问，负责所有数据表的映射处理

6. 缺点：

1.没有借口，扩展很困难
2.对测试不利，单例模式没有完成，不能进行测试
3.与单一职责有冲突，一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的

7. 应用场景：

1.要一个类有且仅有一个对象
2.需要一个共享访问点或共享数据
3.创建一个对象需要的资源过多
4.需要定义大量的静态常量和方法

8. 注意事项：

在高并发的情况下，需要考虑单例模式的线程同步问题，
可能会出现两个对象，破坏了最初的预期

9. 双重检验加锁：强化单例加锁

//强化单例：
public static Singleton getInstance(){
    if(instance == null){
        synchronized (Singleton.class){
            if(instance == null){
                instance = new Singleton();
            }
        }
    }
    return instance;
}

• 线程1进入方法体,满足条件instance == null,进入synchronized块
• 线程间抢占cpu资源,线程1被线程2预占,线程2进入方法体
• 此时方法还没执行完,对象还没有创建出来instance依然为null
• 线程2试图获取锁资源,但线程1持有该锁,于是线程2阻塞,线程2被线程1预占
• 线程1继续执行,此时instance 仍然为null,创建Singleton实例并将其引用赋值给instance,方法返回该实例对象的引用,退出方法
• 线程1被线程2预占,线程2获取锁并检查 instance是否为 null.由于instance 已经被赋值,所以不会创建第二个 Singleton 对象.
• 这样一套双重检查加锁机制实现了比普通单例模式更高效率的逻辑

其中，双重检索加锁：参考了某位简书博主