單例模式

定義：確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，而且自行實(shí)例化并向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。

類型：創(chuàng)建類模式

類圖：

http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-design-pattern/images/singleton-pattern-1.gif" alt="singleton" />

類圖知識(shí)點(diǎn)：

1.類圖分為三部分，依次是類名、屬性、方法

2.以<<開頭和以>>結(jié)尾的為注釋信息

3.修飾符+代表public，-代表private，#代表protected，什么都沒(méi)有代表包可見。

4.帶下劃線的屬性或方法代表是靜態(tài)的。

5.對(duì)類圖中對(duì)象的關(guān)系不熟悉的朋友可以參考文章：設(shè)計(jì)模式中類的關(guān)系。

單例模式應(yīng)該是23種設(shè)計(jì)模式中最簡(jiǎn)單的一種模式了。它有以下幾個(gè)要素：

• 私有的構(gòu)造方法
• 指向自己實(shí)例的私有靜態(tài)引用
• 以自己實(shí)例為返回值的靜態(tài)的公有的方法

單例模式根據(jù)實(shí)例化對(duì)象時(shí)機(jī)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加載時(shí)候，就實(shí)例化一個(gè)對(duì)象交給自己的引用；而懶漢式在調(diào)用取得實(shí)例方法的時(shí)候才會(huì)實(shí)例化對(duì)象。代碼如下：

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(yōu)點(diǎn)：

• 在內(nèi)存中只有一個(gè)對(duì)象，節(jié)省內(nèi)存空間。
• 避免頻繁的創(chuàng)建銷毀對(duì)象，可以提高性能。
• 避免對(duì)共享資源的多重占用。
• 可以全局訪問(wèn)。

適用場(chǎng)景：由于單例模式的以上優(yōu)點(diǎn)，所以是編程中用的比較多的一種設(shè)計(jì)模式。我總結(jié)了一下我所知道的適合使用單例模式的場(chǎng)景：

• 需要頻繁實(shí)例化然后銷毀的對(duì)象。
• 創(chuàng)建對(duì)象時(shí)耗時(shí)過(guò)多或者耗資源過(guò)多，但又經(jīng)常用到的對(duì)象。
• 有狀態(tài)的工具類對(duì)象。
• 頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)或文件的對(duì)象。
• 以及其他我沒(méi)用過(guò)的所有要求只有一個(gè)對(duì)象的場(chǎng)景。

單例模式注意事項(xiàng)：

• 只能使用單例類提供的方法得到單例對(duì)象，不要使用反射，否則將會(huì)實(shí)例化一個(gè)新對(duì)象。
• 不要做斷開單例類對(duì)象與類中靜態(tài)引用的危險(xiǎn)操作。
• 多線程使用單例使用共享資源時(shí)，注意線程安全問(wèn)題。

關(guān)于java中單例模式的一些爭(zhēng)議：

單例模式的對(duì)象長(zhǎng)時(shí)間不用會(huì)被jvm垃圾收集器收集嗎

看到不少資料中說(shuō)：如果一個(gè)單例對(duì)象在內(nèi)存中長(zhǎng)久不用，會(huì)被jvm認(rèn)為是一個(gè)垃圾，在執(zhí)行垃圾收集的時(shí)候會(huì)被清理掉。對(duì)此這個(gè)說(shuō)法，筆者持懷疑態(tài)度，筆者本人的觀點(diǎn)是：在hotspot虛擬機(jī)1.6版本中，除非人為地?cái)嚅_單例中靜態(tài)引用到單例對(duì)象的聯(lián)接，否則jvm垃圾收集器是不會(huì)回收單例對(duì)象的。

對(duì)于這個(gè)爭(zhēng)議，筆者單獨(dú)寫了一篇文章進(jìn)行討論，如果您有不同的觀點(diǎn)或者有過(guò)這方面的經(jīng)歷請(qǐng)進(jìn)入文章單例模式討論篇：?jiǎn)卫Ｊ脚c垃圾收集參與討論。

在一個(gè)jvm中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)單例嗎

在分布式系統(tǒng)、多個(gè)類加載器、以及序列化的的情況下，會(huì)產(chǎn)生多個(gè)單例，這一點(diǎn)是無(wú)庸置疑的。那么在同一個(gè)jvm中，會(huì)不會(huì)產(chǎn)生單例呢？使用單例提供的getInstance()方法只能得到同一個(gè)單例，除非是使用反射方式，將會(huì)得到新的單例。代碼如下

    Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());
    Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();
    ct.setAccessible(true);
    Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance();

這樣，每次運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生新的單例對(duì)象。所以運(yùn)用單例模式時(shí)，一定注意不要使用反射產(chǎn)生新的單例對(duì)象。

懶漢式單例線程安全嗎

主要是網(wǎng)上的一些說(shuō)法，懶漢式的單例模式是線程不安全的，即使是在實(shí)例化對(duì)象的方法上加synchronized關(guān)鍵字，也依然是危險(xiǎn)的，但是筆者經(jīng)過(guò)編碼測(cè)試，發(fā)現(xiàn)加synchronized關(guān)鍵字修飾后，雖然對(duì)性能有部分影響，但是卻是線程安全的，并不會(huì)產(chǎn)生實(shí)例化多個(gè)對(duì)象的情況。

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(shí)現(xiàn)一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例的設(shè)計(jì)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于構(gòu)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(yōu)于懶漢式單例。C++中則一般使用懶漢式單例。

單例模式比較簡(jiǎn)單，在此就不舉例代碼演示了。