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。
注意
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
优点
- 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
- 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点
- 没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景
- 要求生产唯一序列号。
- WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
- 创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
一、实现方式1
package com.asurplus.common.singleton.style1; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.Objects; @Slf4j public class ResUtils { private volatile static ResUtils instance = null; /** * 私有的构造方法 */ private ResUtils() { } /** * 提供获取实例的方法 * * @return */ public static ResUtils getInstance() { // 为空才创建 if (Objects.isNull(instance)) { // 避免并发操作时 synchronized (ResUtils.class) { // 为空才创建 if (Objects.isNull(instance)) { // 创建新对象 instance = new ResUtils(); log.info("创建了对象"); } } } return instance; } }
我们将其构造方法私有化，从而外部无法创建实例，并且我们提供了获取唯一实例的方法，这样我们就能从外部得到该实例。
二、实现方式2
package com.asurplus.common.singleton.style2; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; @Slf4j public class ResUtils2 { /** * 静态内部类 */ private static class ResUtils2Holder { private static ResUtils2 instance = new ResUtils2(); } /** * 提供获取实例的方法 * * @return */ public static ResUtils2 getInstance() { return ResUtils2Holder.instance; } }
我们使用静态内部类的方法创建实例，因为 JVM 只会加载一次的原理，所以最终只会创建一个实例，并且提供了获取实例的方法，这样我们就能从外部得到该实例。
三、测试
package com.asurplus.common.singleton; import com.asurplus.common.singleton.style1.ResUtils; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * 单例模式 */ public class TestMain { public static void main(String[] args) { // 创建线程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10); for (int i = 0; i < 100; i++) { executorService.execute(ResUtils::getInstance); } executorService.shutdown(); } }
输出结果
可以看出，我们获取了 100 次实例，只创建了一个实例，从而实现了我们的单例模式。
