设计模式-单例模式

定义：单例模式，是一种常用的软件设计模式。在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类。通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例。即一个类只有一个对象实例。

单例模式根据实例化对象的情况分为两种：

1. 饿汉模式：例在单例类被加载时候，就实例化一个对象交给自己的引用；
2. 懒汉模式：在调用取得实例方法的时候才会实例化对象。

一、特点

1. 单例类只能有一个实例。
2. 单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

二、单例模式的要点

1. 私有的构造方法
2. 指向自己实例的私有静态引用
3. 以自己实例为返回值的静态的公有的方法

三、优点

1. 在内存中只有一个对象，节省内存空间。
2. 避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能。
3. 避免对共享资源的多重占用。
4. 可以全局访问。

四、缺点

1. 扩展困难，由于getInstance静态函数没有办法生成子类的实例。如果要拓展，只有重写那个类。
2. 隐式使用引起类结构不清晰。
3. 导致程序内存泄露的问题。

五、适用场景

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. 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
4. 控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。

六、单例模式注意事项：

1. 只能使用单例类提供的方法得到单例对象，不要使用反射，否则将会实例化一个新对象。
2. 不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。
3. 多线程使用单例使用共享资源时，注意线程安全问题。

/**
 * @program: Design
 * @description: 单例模式
 * @author: lijun
 * @create: 2020-05-22 09:19
 **/
public class Singleton {

    private static Singleton singleton = new Singleton();

    private Singleton(){}

    /**
     * @Author lijun
     * @Description 饿汉模式
     * @Date 9:20 2020/5/22
     * @Param []
     * @return com.lijun.design.singleton.Singleton
     **/
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
}

/**
 * @program: Design
 * @description: 单例模式
 * @author: lijun
 * @create: 2020-05-22 09:43
 **/
public class Singleton2 {

    private static Singleton2 singleton = new Singleton2();

    private Singleton2(){}

    /**
     * @Author lijun
     * @Description 懒汉模式
     * @Date 9:20 2020/5/22
     * @Param []
     * @return com.lijun.design.singleton.Singleton
     **/
    public static synchronized Singleton2 getInstance(){
        if(singleton==null){
            singleton = new Singleton2();
        }
        return singleton;
    }

}

单例模式还有一种比较常见的形式：双重锁的形式

这个模式将同步内容下方到if内部，提高了执行的效率，不必每次获取对象时都进行同步，只有第一次才同步，创建了以后就没必要了。这种模式中双重判断加同步的方式，比第一个例子中的效率大大提升，因为如果单层if判断，在服务器允许的情况下，假设有一百个线程，耗费的时间为100*（同步判断时间+if判断时间），而如果双重if判断，100的线程可以同时if判断，理论消耗的时间只有一个if判断的时间。所以如果面对高并发的情况，而且采用的是懒汉模式，最好的选择就是双重判断加同步的方式

/**
 * @program: Design
 * @description: 双重锁模式
 * @author: lijun
 * @create: 2020-05-22 09:21
 **/
public class Singleton1 {
    private static volatile Singleton1 instance=null;

    private Singleton1(){
        //do something
    }


    /**
     * @Author lijun
     * @Description
     * @Date 9:31 2020/5/22
     * @Param []
     * @return com.lijun.design.singleton.Singleton1
     **/
    public static  Singleton1 getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(Singleton1.class){
                if(instance==null){
                    instance=new Singleton1();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}