單例模式

定義：確保一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例。

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>>結尾的為注釋信息

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

4.帶下劃線的屬性或方法代表是靜態(tài)的。

5.對類圖中對象的關系不熟悉的朋友可以參考文章：設計模式中類的關系。

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

單例模式根據(jù)實例化對象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加載時候，就實例化一個對象交給自己的引用；而懶漢式在調(diào)用取得實例方法的時候才會實例化對象。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：

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

適用場景：由于單例模式的以上優(yōu)點，所以是編程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：

• 需要頻繁實例化然后銷毀的對象。
• 創(chuàng)建對象時耗時過多或者耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象。
• 有狀態(tài)的工具類對象。
• 頻繁訪問數(shù)據(jù)庫或文件的對象。
• 以及其他我沒用過的所有要求只有一個對象的場景。

單例模式注意事項：

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

關于java中單例模式的一些爭議：

單例模式的對象長時間不用會被jvm垃圾收集器收集嗎

看到不少資料中說：如果一個單例對象在內(nèi)存中長久不用，會被jvm認為是一個垃圾，在執(zhí)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(tài)度，筆者本人的觀點是：在hotspot虛擬機1.6版本中，除非人為地斷開單例中靜態(tài)引用到單例對象的聯(lián)接，否則jvm垃圾收集器是不會回收單例對象的。

對于這個爭議，筆者單獨寫了一篇文章進行討論，如果您有不同的觀點或者有過這方面的經(jīng)歷請進入文章單例模式討論篇：單例模式與垃圾收集參與討論。

在一個jvm中會出現(xiàn)多個單例嗎

在分布式系統(tǒng)、多個類加載器、以及序列化的的情況下，會產(chǎn)生多個單例，這一點是無庸置疑的。那么在同一個jvm中，會不會產(chǎn)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。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，每次運行都會產(chǎn)生新的單例對象。所以運用單例模式時，一定注意不要使用反射產(chǎn)生新的單例對象。

懶漢式單例線程安全嗎

主要是網(wǎng)上的一些說法，懶漢式的單例模式是線程不安全的，即使是在實例化對象的方法上加synchronized關鍵字，也依然是危險的，但是筆者經(jīng)過編碼測試，發(fā)現(xiàn)加synchronized關鍵字修飾后，雖然對性能有部分影響，但是卻是線程安全的，并不會產(chǎn)生實例化多個對象的情況。

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，任何可以實現(xiàn)一個類只有一個實例的設計模式，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于構造方法是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(yōu)于懶漢式單例。C++中則一般使用懶漢式單例。

單例模式比較簡單，在此就不舉例代碼演示了。