定义
单例模式是一个比较简单的模式，定义如下：
Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.(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)
单例模式类图
1.饿汉式
/**
* @Title: Singleton
* @description: 单例模式-饿汉式
*/
public class Singleton {
private static final Singleton singleton=new Singleton();
private Singleton() {
//确保不产生多个对象
}
//通过getInstance方法获得实例对象
public static Singleton getInstance() {
return singleton;
}
//类中的方法尽量是static
public static void doSomething() {
System.out.println("This is a singleton.");
}
}
2.懒汉式-线程不安全
/**
* @Title: Singleton
* @description: 单例模式-懒汉式
*/
public class Singleton {
public static Singleton singleton;
public Singleton() {
}
public static Singleton getSingleton() {
if(singleton==null) {
singleton=new Singleton();
}
return singleton;
}
}
3.饿汉式——线程安全
线程不安全的单例模式在系统压力增大时内存中可能出现多个单例
/**
* @Title: Singleton
* @description: 单例模式-线程安全懒汉式
*/
public class Singleton {
public static Singleton singleton;
public Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getSingleton() {
if(singleton==null) {
singleton=new Singleton();
}
return singleton;
}
}
4.静态内部类
/**
* @Title: Singleton
* @description:
*/
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
5.单例模式扩展——多例模式
多例模式：
作为单例模式的拓展，我们可以在设计时决定在内存中有多少实例，方便系统进行拓展，修正单例模式可能存在的性能问题，提高系统的响应速度。例如读取文件，我们可以在系统启动时完成初始化工作，在内存中启动固定数量的reader实例，然后在需要读取文件时就可以快速响应。
import java.util.ArrayList;import java.util.Random;
/**
* @Title: Singleton
* @description:
*/
public class Singleton {
private static int maxNumOfSingleton=2;
private static ArrayList<Singleton> singletonList=new ArrayList<Singleton>();
private static ArrayList<String> nameList=new ArrayList<String>();
private static int countNumOfSingleton=0;
static {
for(int i=0;i<maxNumOfSingleton;i++) {
singletonList.add(new Singleton("皇"+(i+1)+"帝"));
}
}
private Singleton() {
}
private Singleton(String name) {
nameList.add(name);
}
public static Singleton getInstance() {
Random random=new Random();
countNumOfSingleton=random.nextInt(maxNumOfSingleton);
return singletonList.get(countNumOfSingleton);
}
public void foo() {
System.out.println(nameList.get(countNumOfSingleton));
}
}
臣子参拜的过程:
/**
* @Title: Minister
* @description:
*/
public class Minister {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int ministerNum=5;
for(int i=0;i<ministerNum;i++) {
Singleton singleton=Singleton.getInstance();
System.out.print("第"+(i+1)+"个大臣参拜的是：");
singleton.foo();
}
}
}
单例模式的优点：
- 单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存的开支，尤其在一个对象需要频繁创建销毁时，其优势十分明显
- 单例模式可以避免对资源的多重占用，如写文件操作
- 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问
单例模式的缺点：
- 单例模式扩展很困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。
- 单例模式对测试不利。
- 单例模式与单一职责原则有冲突。
单例模式的使用场景:
- 要求生成唯一序列号的环境
- 整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，如Web页面上的计数器
- 创建一个对象需要消耗的资源过多，如访问IO和数据库等资源
- 需要定义大量的静态常量和静态方法的环境
