单例模式

属于创建型模式，这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

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1.定义：

单例模式：确保一个类最多只有一个实例，并提供一个全局访问点。

2.应用实例：

       （1）Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。

       （2）一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

       （3）当某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池。

       （4）当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。如 Web 中的配置对象、数据库的连接池等。

3.类图

4.实现方式：

（1）懒汉式（线程不安全）

描述：1）线程不安全，不支持多线程。

    2）Lazy初始化，第一次调用才初始化，避免内存浪费。

（2）懒汉式（线程安全）

描述：1）线程安全，支持多线程，但必须加锁 synchronized 才能保证单例，加锁会影响效率，每次访问时都要同步，会影响性能，且消耗更多的资源，因此应用在getInstance()方法使用不太频繁的情况下。

          2）Lazy初始化，第一次调用才初始化，避免内存浪费。

（3）饿汉式

描述：1）在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以是线程安全的。

           2）对象在类加载时就实例化，容易产生垃圾对象，浪费内存。

（4）双检锁/双重校验锁

描述：1）采用双锁机制，线程安全且在多线程情况下能保持高性能。

           2）Lazy初始化，第一次调用才初始化，避免内存浪费。

（5）登记式/静态内部类

描述：

利用了 classloader 机制来保证初始化 instance 时只有一个线程，它跟饿汉式不同的是：饿汉式只要 Singleton 类被装载了，那么 instance 就会被实例化（没有达到 lazy loading 效果），而这种方式是 Singleton 类被装载了，instance 不一定被初始化，因为静态内部类 SingletonHolder 没有被主动使用，只有通过显式调用 getInstance 方法时，才会显式装载 SingletonHolder 类，从而实例化 instance。

想象一下，如果实例化 instance 很消耗资源，所以想让它延迟加载，另外一方面，又不希望在 Singleton 类加载时就实例化，因为不能确保 Singleton 类还可能在其他的地方被主动使用从而被加载，那么这个时候实例化 instance 显然是不合适的。