程序結構
單例模式
**定義：**確保一個類只有一個例項，而且自行例項化並向整個系統提供這個例項。
**型別：**建立類模式
類圖：
類圖知識點：
1.類圖分為三部分，依次是類名、屬性、方法
2.以<<開頭和以>>結尾的為註釋資訊
3.修飾符+代表public，-代表private，#代表protected，什麼都沒有代表包可見。
4.帶下劃線的屬性或方法代表是靜態的。
5.對類圖中物件的關係不熟悉的朋友可以參考文章：設計模式中類的關係。
單例模式應該是23種設計模式中最簡單的一種模式了。它有以下幾個要素：
- 私有的構造方法
- 指向自己例項的私有靜態引用
- 以自己例項為返回值的靜態的公有的方法
單例模式根據例項化物件時機的不同分為兩種：一種是餓漢式單例，一種是懶漢式單例。餓漢式單例在單例類被載入時候，就例項化一個物件交給自己的引用；而懶漢式在呼叫取得例項方法的時候才會例項化物件。程式碼如下：
餓漢式單例
public class Singleton { private static Singleton singleton = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return singleton; } }
懶漢式單例
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton(){}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if(singleton==null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
單例模式的優點：
- 在記憶體中只有一個物件，節省記憶體空間。
- 避免頻繁的建立銷燬物件，可以提高效能。
- 避免對共享資源的多重佔用。
- 可以全域性訪問。
**適用場景：**由於單例模式的以上優點，所以是程式設計中用的比較多的一種設計模式。我總結了一下我所知道的適合使用單例模式的場景：
-
需要頻繁例項化然後銷燬的物件。
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建立物件時耗時過多或者耗資源過多，但又經常用到的物件。
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有狀態的工具類物件。
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頻繁訪問資料庫或檔案的物件。
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以及其他我沒用過的所有要求只有一個物件的場景。
單例模式注意事項： -
只能使用單例類提供的方法得到單例物件，不要使用反射，否則將會例項化一個新物件。
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不要做斷開單例類物件與類中靜態引用的危險操作。
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多執行緒使用單例使用共享資源時，注意執行緒安全問題。
關於java中單例模式的一些爭議：
單例模式的物件長時間不用會被jvm垃圾收集器收集嗎
看到不少資料中說：如果一個單例物件在記憶體中長久不用，會被jvm認為是一個垃圾，在執行垃圾收集的時候會被清理掉。對此這個說法，筆者持懷疑態度，筆者本人的觀點是：
在hotspot虛擬機器1.6版本中，除非人為地斷開單例中靜態引用到單例物件的聯接，否則jvm垃圾收集器是不會回收單例物件的。
在一個jvm中會出現多個單例嗎
在分散式系統、多個類載入器、以及序列化的的情況下，會產生多個單例，這一點是無庸置疑的。那麼在同一個jvm中，會不會產生單例呢？使用單例提供的getInstance()方法只能得到同一個單例，除非是使用反射方式，將會得到新的單例。程式碼如下
Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());
Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();
ct.setAccessible(true);
Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance();
這樣，每次執行都會產生新的單例物件。所以運用單例模式時，一定注意不要使用反射產生新的單例物件。
懶漢式單例執行緒安全嗎
主要是網上的一些說法，懶漢式的單例模式是執行緒不安全的，即使是在例項化物件的方法上加synchronized關鍵字，也依然是危險的，但是筆者經過編碼測試，發現加synchronized關鍵字修飾後，雖然對效能有部分影響，但是卻是執行緒安全的，並不會產生例項化多個物件的情況。
單例模式只有餓漢式和懶漢式兩種嗎
餓漢式單例和懶漢式單例只是兩種比較主流和常用的單例模式方法，從理論上講，任何可以實現一個類只有一個例項的設計模式，都可以稱為單例模式。
單例類可以被繼承嗎
餓漢式單例和懶漢式單例由於構造方法是private的，所以他們都是不可繼承的，但是其他很多單例模式是可以繼承的，例如登記式單例。
餓漢式單例好還是懶漢式單例好
在java中，餓漢式單例要優於懶漢式單例。C++中則一般使用懶漢式單例。