定义：单例设计模式就是 采取一定的方法保证在整个软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法（静态方法）。
单例模式的注意事项：
由于单例模式保证了系统内存中该类只存在一个对象，节省了系统资源，对于一些需要频繁创建和销毁的对象，使用单例模式可以提高系统性能。
想要实例化一个单例类的时候，通过相应的获取对象的方法，而不是使用 new 关键字。
使用场景：
频繁进行创建和销毁的对象
创建对象时耗时过多或耗费资源过多（重量级对象），但又经常用到的对象
工具类对象
频繁访问数据库或文件的对象（数据源、session 工程）
单例模式有五种实现方式：
- 饿汉式
- 懒汉式
- 双重检查
- 静态内部类
- 枚举
1. 饿汉式
实施步骤：
- 首先，将构造器私有化，防止创建实例
- 然后，在类的内部创建对象
- 最后，向外暴露一个静态的公共方法
getInstance()
1、静态变量方式
class Singleton { //构造器私有化 private Singleton() {} //本类内部创建类实例，在类加载准备阶段完成 private final static Singleton instance = new Singleton(); //提供一个公有的静态方法，返回实例对象 public static Singleton getInstance() { return instance; } }
2、静态代码块方式
class Singleton { //构造器私有化 private Singleton() { } //在静态代码块中创建单例对象，静态代码块中的代码在类初始化阶段完成 static { instance = new Singleton(); } //本类内部创建对象实例 private static Singleton instance; //提供一个公有的静态方法，返回实例对象 public static Singleton getInstance() { return instance; } }
饿汉式单例模式的优缺点：
- 优点：写法简单，基于类加载机制避免了多线程的同步问题。
- 缺点：如果一直都没有使用过该实例，则会造成内存浪费。
2. 懒汉式
1、线程不安全的懒汉式单例模式
class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
线程不安全懒汉式的优缺点：
- 优点：起到了懒加载的效果，不会造成内存不必要的浪费。
- 缺点：只能在单线程环境下使用，多线程环境使用会因为线程不安全，创建多个实例。
2、线程安全的懒汉式单例模式
class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
线程安全懒汉式的优缺点：
- 优点：使用同步锁解决了线程安全问题。
- 缺点：每个线程在想获得类的实例时，执行
getInstance()方法都要进行同步，方法同步效率太低。
3. 双重检查
class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} //加入双重检查代码，解决线程安全问题和懒加载问题,同时保证效率 public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
双重检查的优点：
- 双重检查保证了线程安全，同时也实现了懒加载，实例化代码只执行一次，后面再访问时，判断
if (instance == null)直接返回实例化对象，也避免了反复进行方法同步。 - 实际开发中推荐使用双重检查。
4. 静态内部类
class Singleton { //类的静态属性只有在第一次加载类的时候才会初始化，JVM保证了线程的安全性，在类进行初始化时 //别的线程无法进入 private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} //Singleton加载时静态内部类不会立即实例化，只有在需要实例化时调用getInstance方法 //才会装在SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化 private static class SingletonInstance { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } //JVM在加载类时是线程安全的，通过静态内部类只加载一次，保证只创建一次外部类的实例 public static Singleton getInstance() { return SingletonInstance.INSTANCE; } }
优点：
- 保证了线程安全性，利用静态内部类特点实现延迟加载、效率高。
5. 枚举
enum Singleton { INSTANCE; }
优点：
- JVM 会保证枚举类型不能被反射并且构造函数只被执行一次，避免多线程同步带来的问题。
