單例模式：一個類只有一個實(shí)例，并且提供一個全局訪問該實(shí)例的方法。單例模式的出現(xiàn)是為了可以保證系統(tǒng)中一個類只有一個實(shí)例而且該實(shí)例又易于外界訪問，從而方便對實(shí)例個數(shù)的控制并節(jié)約系統(tǒng)資源而出現(xiàn)的解決方案。

一、技術(shù)的起因與目標(biāo)

在很多時候，整個系統(tǒng)只需要擁有一個全局對象，這樣有利于我們協(xié)調(diào)系統(tǒng)整體行為。比如：在某服務(wù)器程序中，該服務(wù)器的配置文件存放在一個文件中，這些配置數(shù)據(jù)由一個單例對象統(tǒng)一讀取，然后服務(wù)進(jìn)程中的其他對象在通過這個單例獲取這些配置文件。最終通過這種方式，簡化了在復(fù)雜環(huán)境下的配置管理。例如：一個系統(tǒng)中只能有一個窗口管理器，文件系統(tǒng)，計時工具。

二、技術(shù)的優(yōu)勢和劣勢

優(yōu)勢

• 節(jié)省系統(tǒng)資源(系統(tǒng)內(nèi)存中該類只存在一個對象，對于一些需要頻繁創(chuàng)建銷毀的對象，使用單例模式可以提高系統(tǒng)性能)
• 實(shí)現(xiàn)了對唯一實(shí)例訪問的可控

劣勢

• 不適用于變化頻繁的對象
• 濫用單例將帶來一些負(fù)面問題，如為了節(jié)省資源將數(shù)據(jù)庫連接池對象設(shè)計為的單例類，可能會導(dǎo)致共享連接池對象的程序過多而出現(xiàn)連接池溢出。
• 如果實(shí)例化的對象長時間不被利用，系統(tǒng)會認(rèn)為該對象是垃圾而被回收，這可能會導(dǎo)致對象狀態(tài)的丟失。
• 不清楚該單例類獲取對象的方法(當(dāng)想實(shí)例化一個單例類時，必須記住使用相應(yīng)的獲取對象的方法，而不是使用new，可能會給開發(fā)人員造成困擾，特別是看不到源碼的時候)

三、技術(shù)的適用場景(業(yè)務(wù)場景、技術(shù)場景)

推薦閱讀: 單例模式的使用場景和 Java 靜態(tài)塊的使用：詳細(xì)介紹了業(yè)務(wù)場景及相應(yīng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)場景（網(wǎng)站在線人數(shù)統(tǒng)計、配置文件訪問類）

1、有頻繁實(shí)例化然后銷毀的情況，也就是頻繁的 new 對象，可以考慮單例模式；
2、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；
3、頻繁訪問 IO 資源的對象，例如數(shù)據(jù)庫連接池或訪問本地文件；
4.要求生成唯一序列號的環(huán)境，需要定義大量靜態(tài)常量或靜態(tài)方法的環(huán)境。

四、技術(shù)的組成部分和關(guān)鍵點(diǎn)

組成部分：

單例模式要求類能夠返回對象的一個引用（永遠(yuǎn)是同一個）和一個獲得該實(shí)例的方法（必須是靜態(tài)方法）

關(guān)鍵點(diǎn)：

單例模式在多線程應(yīng)用場景下必須小心使用。
當(dāng)存在一個唯一實(shí)例尚未創(chuàng)建時，有兩個線程同時調(diào)用創(chuàng)建方法，那么它們同時沒有檢測到唯一實(shí)例的存在，從而同時創(chuàng)建了各自的一個實(shí)例，這樣就是有兩個實(shí)例被構(gòu)造出來，從而違反了單例模式中實(shí)例唯一的原則。解決這個問題的方法是為該類是否已經(jīng)實(shí)例化變量提供一個互斥鎖。

五、技術(shù)的底層原理和關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)

關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)：

• 保證類只有一個實(shí)例。關(guān)鍵點(diǎn)：將該類的構(gòu)造方法定義為私有方法(這樣其他處的代碼就無法通過調(diào)用該類的構(gòu)造方法來實(shí)例化該類的對象)
• 提供一個該實(shí)例的訪問點(diǎn)。一般由該類自己負(fù)責(zé)創(chuàng)建實(shí)例，并提供一個公共的靜態(tài)方法作為該實(shí)例的訪問點(diǎn)。

六、已有的實(shí)現(xiàn)和它之間的對比

推薦閱讀：Java設(shè)計模式（十） 你真的用對單例模式了嗎？ [Java設(shè)計模式（十） 你真的用對單例模式了嗎？]

清單1. 靜態(tài)常量 餓漢式-推薦

public class Singleton {
  private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
  private Singleton() {};
  public static Singleton getInstance() {
    return INSTANCE;
  }

清單2. 雙重檢查 懶漢式-推薦

public class Singleton {
  private static volatile Singleton INSTANCE;
  private Singleton() {};
  public static Singleton getInstance() {
    if (INSTANCE == null) {
      synchronized(Singleton.class){
        if(INSTANCE == null) {
          INSTANCE = new Singleton();
        }
      }
    }
    return INSTANCE;
  }
}

清單3.枚舉 強(qiáng)烈推薦

package com.jasongj.singleton9;
public enum Singleton {
  INSTANCE;
  
  public void whatSoEverMethod() { }
  // 該方法非必須，只是為了保證與其它方案一樣使用靜態(tài)方法得到實(shí)例
  public static Singleton getInstance() {
    return INSTANCE;
  }
}

1. 單例模式的八種寫法比較

2.Java設(shè)計模式（十） 你真的用對單例模式了嗎？

3. [單例模式的使用場景和 Java 靜態(tài)塊的使用] (https://zhuanlan.zhihu.com/p/37382515)