Head First 设计模式之单例模式，每个人都是唯一

原创曾建路达达读书

单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。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的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

单例模式解决的问题

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。防止一个全局使用的类频繁地创建与销毁，节省资源，方便管理。

单例模式注意事项

单例类只能有一个实例。单例类必须自己创建自己的唯一实例，其他任何地方无法通过构造方法创建对象，也意味着需要构造方法私有化。单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

使用场景

网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。

数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，因为何用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。

操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。

代码实现

单例模式又分为懒汉模式和饿汉模式，两种的区别在于是不是启动的时候创建对象，饿汉模式不管是否需要对象，都先创建好。懒汉模式是在需要对象的时候，进行对象的创建。本质区别是时间和空间的取舍，懒汉模式是用时间换空间，启动时候不需要创建对象，节省了空间，但是访问对象的时候要判断是否已经创建对象，会浪费一些时间。饿汉模式是用空间换时间，启动的时候创建对象，浪费了一些空间，但是访问的时候，不需要创建对象和判断对象是否存在，节省了时间，提高了效率。

//懒汉模式public class Singleton {    private Singleton() {    }
    private static Singleton instance = null;
    /* 静态工程方法，创建实例  缺点非线程安全*/    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}

public class SingletonHungry {    //构造器私有化    private SingletonHungry(){}
    private static SingletonHungry instance = new SingletonHungry();
    /* 静态工程方法，创建实例*/    public static SingletonHungry getInstance() {        return instance;    }}

上面的懒汉模式存在一些问题，在多线程的情况下，多个线程同时调用getInstance方法，可能会创建多个对象，违背了单例模式只有一个实例的原则，需要对getInstance进行同步处理。

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

虽然上面的代码可以保证只会创建一个单例，但是效率很低，是对整个getInstance方法加锁，一旦对象已经创建，每次只能有一个线程访问对象，可以通过双检锁的方式进行优化，既可以保证只会创建一个对象，同时又允许多个线程访问实例。

public class Singleton {    private Singleton() {    }
    private volatile static Singleton instance = null;
    public static Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            synchronized (instance) {                if (instance == null) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }
}

使用volatile修饰instance属性，保证属性的可见性，只要发生变化对所有线程可见，因为同步代码范围变小，可以提高效率。双检锁可以保证只会创建一个对象实例。

保证单例，还有很多方式，枚举自身是线程安全的，也是一种不错的选择。

public enum Signleton {    INSTANCE;
    private Something something;
    Signleton() {        something = new Something();    }
    public Something getSomething() {        return something;    }}

优缺点

优点：在单例模式中，活动的单例只有一个实例，对单例类的所有实例化得到的都是相同的一个实例。由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，当需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。

缺点：不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。

我的启发

世界上没有两片完全相同的树叶，人何尝不是如此，每个人都是唯一，做最真实的自我。我是幸运的，因为我还活着，珍爱生命，过好每一天。

设计模式系列历史：

Head First 设计模式之观察者模式，你我都是发布者和订阅者

Head first 设计模式之策略模式，来源于生活，用之于生活

继续滑动看下一个