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定义：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。
优点
- 由于单例模式在内存中只有一个实例， 减少了内存开支， 特别是一个对象需要频繁地创建、 销毁时， 而且创建或销毁时性能又无法优化， 单例模式的优势就非常明显。
- 由于单例模式只生成一个实例， 所以减少了系统的性能开销， 当一个对象的产生需要比较多的资源时， 如读取配置、 产生其他依赖对象时， 则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象， 然后用永久驻留内存的方式来解决（在Java EE中采用单例模式时需要注意JVM垃圾回收机制） 。
- 单例模式可以避免对资源的多重占用 。
- 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 。
缺点
-
单例模式一般没有接口， 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。
-
单例模式对测试是不利的。
-
单例模式与单一职责原则有冲突。
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 。
- 创建一个对象需要消耗的资源过多， 如要访问IO和数据库等资源。
- 需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类） 的环境， 可以采用单例模式（当然， 也可以直接声明为static的方式）。
注意事项
在高并发情况下， 请注意单例模式的线程同步问题。
案例分析
一个班级只有一个班主任。
- 线程不安全的懒汉模式：
/**
* 线程不安全的懒汉模式
*
* @author admin
*/
public class ClassTeacher {
private static ClassTeacher teacher;
private ClassTeacher() {
}
public static ClassTeacher init() {
if (teacher == null) {
teacher = new ClassTeacher();
}
return teacher;
}
public void showMsg() {
System.out.println("Hello World!");
}
}
- 线程安全的懒汉模式
/**
* 线程安全的懒汉模式
*
* @author admin
*/
public class ClassTeacher {
private static ClassTeacher teacher;
private ClassTeacher() {
}
public synchronized static ClassTeacher init() {
if (teacher == null) {
teacher = new ClassTeacher();
}
return teacher;
}
public void showMsg() {
System.out.println("Hello World!");
}
}
- 线程安全的饿汉模式
/**
* 饿汉模式
*
* @author admin
*/
public class ClassTeacher {
private static ClassTeacher teacher = new ClassTeacher();
private ClassTeacher() {
}
public void showMsg() {
System.out.println("Hello World!");
}
}
- 双检锁/双重校验锁
/**
* 双校验
*
* @author admin
*/
public class ClassTeacher {
private static volatile ClassTeacher teacher;
private ClassTeacher() {
}
public static ClassTeacher init() {
if (teacher == null) {
synchronized (ClassTeacher.class) {
if(teacher == null){
teacher = new ClassTeacher();
}
}
}
return teacher;
}
}
- 登记式/静态内部类
/**
* 静态内部类
*
* @author admin
*/
public class ClassTeacher {
private static class ClassTeacherHolder {
private static final ClassTeacher INSTANCE = new ClassTeacher();
}
private ClassTeacher() {
}
public static final ClassTeacher init() {
return ClassTeacherHolder.INSTANCE;
}
}