单例模式

单例模式概述

滚滚历史，朝代不断更迭，但却存在着永恒定律，比如一个朝代皇帝无论怎么更换，有且只有一个，而对于军队而言，最高指挥官也是只有一个，因为一山不容二虎。
而在计算机系统中，无论打印机有多少，我们的打印机后台处理程序也只有一个，包括其他的像驱动程序、线程池、缓存、日志等，在实际的软件应用当中，很多时候我们都会需要它有且只有唯一的一个实例在工作。
针对这种我们只需要某种类型在特定的场合下只有唯一实例产生工作的场景，就可以使用单例模式来实现。

目的：使得类的一个对象成为该类系统中的唯一实例
定义：一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供

要点

1. 某个类只能有一个实例
2. 必须自行创建实例
3. 必须自行向整个系统提供这个实例

实现

1. 只提供私有的构造方法
2. 含有一个该类的静态私有对象
3. 提供一个静态的公有方法用于创建、获取静态私有对象

单例模式实现

代码实现方案：饿汉式与懒汉式

饿汉式

//饿汉式：创建对象实例的时候直接初始化  空间换时间
public class SingletonOne {
    //1、创建类中私有构造
    private SingletonOne(){
        
    }
    
    //2、创建该类型的私有静态实例
    private static SingletonOne instance=new SingletonOne();
    
    //3、创建公有静态方法返回静态实例对象
    public static SingletonOne getInstance(){
        return instance;
    }
}

懒汉式

//懒汉式：类内实例对象创建时并不直接初始化，直到第一次调用get方法时，才完成初始化操作
//时间换空间
public class SingletonTwo {
    //1、创建私有构造方法
    private SingletonTwo(){
        
    }
    
    //2、创建静态的该类实例对象
    private static SingletonTwo instance = null;
    
    //3、创建开放的静态方法提供实例对象
    public static SingletonTwo getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new SingletonTwo();
        }
        return instance;
    }
}

测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //饿汉式
        SingletonOne one = SingletonOne.getInstance();
        SingletonOne two = SingletonOne.getInstance();
        System.out.println(one == two); //true
        //懒汉式
        SingletonTwo one1 =SingletonTwo.getInstance();
        SingletonTwo two1=SingletonTwo.getInstance();
        System.out.println(one1 == two1); //true
    }
}

饿汉式 vs 懒汉式

1. 饿汉式在类加载时就创建实例，第一次加载速度快，空间换时间
   懒汉式第一次使用时才进行实例化，第一次加载速度慢，时间换空间

2. 饿汉式线程安全，懒汉式存在线程风险
   解决方案：a.同步锁 b.双重校验锁 c.静态内部类 d.枚举

单例模式总结

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,提高性能3、避免对共享资源的多重占用

缺点

1. 扩展比较困难
2. 如果实例化后的对象长期不利用，系统将默认为垃圾进行回收，造成对象状态丢失

适用场景

1. 创建对象时占用资源过多，但同时又需要用到该类对象
2. 对系统内资源要求统一读写，如读写配置信息
3. 当多个实例存在可能弓|起程序逻辑错误，如号码生成器