單例模式(Singleton Pattern)：確保某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，這個類稱為單例類，它提供全域性訪問的方法。單例模式是一種物件建立型模式。

單例模式有三個要點：一是某個類只能有一個例項；二是它必須自行建立這個例項；三是它必須自行向整個系統提供這個例項。
單例模式是結構最簡單的設計模式一，在它的核心結構中只包含一個被稱為單例類的特殊類。

單例模式結構圖中只包含一個單例角色：
Singleton（單例）：在單例類的內部實現只生成一個例項，同時它提供一個靜態的getInstance()工廠方法，讓客戶可以訪問它的唯一例項；為了防止在外部對其例項化，將其建構函式設計為私有；在單例類內部定義了一個Singleton型別的靜態物件，作為外部共享的唯一例項。
主要優點：

• 1、提供了對唯一例項的受控訪問。
• 2、由於在系統記憶體中只存在一個物件，因此可以節約系統資源，對於一些需要頻繁建立和銷燬的物件單例模式無疑可以提高系統的效能。
• 3、允許可變數目的例項。

主要缺點：

• 1、由於單利模式中沒有抽象層，因此單例類的擴充套件有很大的困難。
• 2、單例類的職責過重，在一定程度上違背了“單一職責原則”。
• 3、濫用單例將帶來一些負面問題，如為了節省資源將資料庫連線池物件設計為的單例類，可能會導致共享連線池物件的程式過多而出現連線池溢位；如果例項化的物件長時間不被利用，系統會認為是垃圾而被回收，這將導致物件狀態的丟失。

適用場景
在以下情況下可以考慮使用單例模式：
- (1) 系統只需要一個例項物件，如系統要求提供一個唯一的序列號生成器或資源管理器，或者需要考慮資源消耗太大而只允許建立一個物件。
- (2) 客戶呼叫類的單個例項只允許使用一個公共訪問點，除了該公共訪問點，不能通過其他途徑訪問該例項。

餓漢式單例類與懶漢式單例類比較
餓漢式單例類在類被載入時就將自己例項化，它的優點在於無須考慮多執行緒訪問問題，可以確保例項的唯一性；從呼叫速度和反應時間角度來講，由於單例物件一開始就得以建立，因此要優於懶漢式單例。但是無論系統在執行時是否需要使用該單例物件，由於在類載入時該物件就需要建立，因此從資源利用效率角度來講，餓漢式單例不及懶漢式單例，而且在系統載入時由於需要建立餓漢式單例物件，載入時間可能會比較長。
懶漢式單例類在第一次使用時建立，無須一直佔用系統資源，實現了延遲載入，但是必須處理好多個執行緒同時訪問的問題，特別是當單例類作為資源控制器，在例項化時必然涉及資源初始化，而資源初始化很有可能耗費大量時間，這意味著出現多執行緒同時首次引用此類的機率變得較大，需要通過雙重檢查鎖定等機制進行控制，這將導致系統性能受到一定影響。

一種更好的單例實現方法
餓漢式單例類不能實現延遲載入，不管將來用不用始終佔據記憶體；懶漢式單例類執行緒安全控制煩瑣，而且效能受影響。可見，無論是餓漢式單例還是懶漢式單例都存在這樣那樣的問題，有沒有一種方法，能夠將兩種單例的缺點都克服，而將兩者的優點合二為一呢？答案是：Yes！下面我們來學習這種更好的被稱之為Initialization on Demand Holder (IoDH)的技術。
在IoDH中，我們在單例類中增加一個靜態(static)內部類，在該內部類中建立單例物件，再將該單例物件通過getInstance()方法返回給外部使用，實現程式碼如下所示：

//Initialization on Demand Holder
public class Singleton
{
       private  Singleton()
{
       }

       private static class HolderClass
       {
              private final static Singleton  instance = new Singleton();
       }

       public static Singleton getInstance()
       {
              return HolderClass.instance;
       }

       public  static void main(String args[])
       {
              Singleton  s1, s2;
s1 = Singleton.getInstance();
              s2  = Singleton.getInstance();
              System.out.println(s1==s2);
       }
}

編譯並執行上述程式碼，執行結果為：true，即建立的單例物件s1和s2為同一物件。由於靜態單例物件沒有作為Singleton的成員變數直接例項化，因此類載入時不會例項化Singleton，第一次呼叫getInstance()時將載入內部類HolderClass，在該內部類中定義了一個static型別的變數instance，此時會首先初始化這個成員變數，由Java虛擬機器來保證其執行緒安全性，確保該成員變數只能初始化一次。由於getInstance()方法沒有任何執行緒鎖定，因此其效能不會造成任何影響。
通過使用IoDH，我們既可以實現延遲載入，又可以保證執行緒安全，不影響系統性能，不失為一種最好的Java語言單例模式實現方式（其缺點是與程式語言本身的特性相關，很多面向物件語言不支援IoDH）。