设计模式学习—单例模式

1、什么是单例模式？

​ 有时候，对于某些类来说，只有一个实例是很重要的。有许多对象，我们只需要它们的一个实例，如果我们实例化多个对象，就会遇到各种各样的问题，比如不正确的程序行为、资源的过度使用或结果不一致。您可能只需要一个类的一个对象。例如，当您创建应用程序的上下文、线程可管理池、注册表设置、连接到输入或输出控制台的驱动程序等。这种类型的多个对象显然会导致程序的不一致性。单例模式确保类只有一个实例，并提供对它的全局访问点。然而，尽管单例在类图方面是最简单的，因为只有一个类，但是它的实现有点棘手。

2、代码实现

1、饿汉模式：

public class SingletonEager {
    private static SingletonEager sc = new SingletonEager();
    private SingletonEager(){}
    public static SingletonEager getInstance(){
        return sc;
    }
}

这是我们的单例类，它确保只创建类的一个对象，即使有多个请求，也只返回相同的实例化对象。这种方法的一个问题是，一旦类加载到JVM中，就会创建对象。如果从来没有请求过对象，那么内存中就会有一个无用的对象。在需要对象时创建对象总是一个好方法。因此，我们将在第一次调用时创建一个对象，然后在其他连续调用时返回相同的对象。

public class SingletonLazy {
    private static SingletonLazy sc = null;
    private SingletonLazy(){}
    public static SingletonLazy getInstance(){
        if(sc==null){
            sc = new SingletonLazy();
        }
        return sc;
    }
}

此方法在多线程情况下会失败，为了保证线程安全我们必须要加synchronized

public class SingletonLazyMultithreaded {
    private static SingletonLazyMultithreaded sc = null;
    private SingletonLazyMultithreaded(){}
    public static synchronized SingletonLazyMultithreaded getInstance(){
        if(sc==null){
            sc = new SingletonLazyMultithreaded();
        }
        return sc;
    }
}

但是如果您想使用同步，还有另一种称为“双重检查锁定”的技术来减少同步的使用。使用双重检查锁定，我们首先检查是否创建了实例，如果没有，则进行同步。这样，我们只同步第一次。

public class SingletonLazyDoubleCheck {
    private volatile static SingletonLazyDoubleCheck sc = null;
    private SingletonLazyDoubleCheck(){}
    public static SingletonLazyDoubleCheck getInstance(){
        if(sc==null){
            synchronized(SingletonLazyDoubleCheck.class){
                if(sc==null){
                    sc = new SingletonLazyDoubleCheck();
                }
            }
        }
        return sc;
    }
}

3、何时使用单例？

1、一个类必须只有一个实例，并且它必须能够被客户端从一个已知的接入点访问。

2、当唯一的实例应该通过子类化来扩展，并且客户端应该能够使用扩展的实例而不需要修改他们的代码时。