單例模式（Singleton）：在應(yīng)用這個(gè)模式時(shí)，單例對(duì)象的類必須保證只有一個(gè)實(shí)例存在。許多時(shí)候整個(gè)系統(tǒng)只需要擁有一個(gè)的全局對(duì)象，這樣有利于我們協(xié)調(diào)系統(tǒng)整體的行為。比如在某個(gè)服務(wù)器程序中，該服務(wù)器的配置信息存放在一個(gè)文件中，這些配置數(shù)據(jù)由一個(gè)單例對(duì)象統(tǒng)一讀取，然后服務(wù)進(jìn)程中的其他對(duì)象再通過這個(gè)單例對(duì)象獲取這些配置信息。**這種方式簡化了在復(fù)雜環(huán)境下的配置管理。 **

**實(shí)現(xiàn)單例模式的思路是： **
　　 一個(gè)類能返回對(duì)象一個(gè)引用(永遠(yuǎn)是同一個(gè))和一個(gè)獲得該實(shí)例的方法（必須是靜態(tài)方法，通常使用getInstance這個(gè)名稱）；當(dāng)我們調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，如果類持有的引用不為空就返回這個(gè)引用，如果類保持的引用為空就創(chuàng)建該類的實(shí)例并將實(shí)例的引用賦予該類保持的引用；同時(shí)我們 還將該類的構(gòu)造函數(shù)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)造函數(shù)來實(shí)例化該類的對(duì)象，只有通過該類提供的靜態(tài)方法來得到該類的唯一實(shí)例。

需要注意的地方： **
　　單例模式在多線程的應(yīng)用場合下必須小心使用**。如果當(dāng)唯一實(shí)例尚未創(chuàng)建時(shí)，有兩個(gè)線程同時(shí)調(diào)用創(chuàng)建方法，那么它們同時(shí)沒有檢測(cè)到唯一實(shí)例的存在，從而同時(shí)各自創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例， 這樣就有兩個(gè)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(gè)問題的辦法是為指示類是否已經(jīng)實(shí)例化的變量提供一個(gè)互斥鎖(雖然這樣會(huì)降低效率)。

**優(yōu)點(diǎn)： **
1.在單例模式中，活動(dòng)的單例只有一個(gè)實(shí)例，對(duì)單例類的所有實(shí)例化得到的都是相同的一個(gè)實(shí)例。這樣就防止其它對(duì)象對(duì)自己的實(shí)例化，確保所有的對(duì)象都訪問一個(gè)實(shí)例
2.單例模式具有一定的伸縮性，類自己來控制實(shí)例化進(jìn)程，類就在改變實(shí)例化進(jìn)程上有相應(yīng)的伸縮性。
3.提供了對(duì)唯一實(shí)例的受控訪問。
4.由于在系統(tǒng)內(nèi)存中只存在一個(gè)對(duì)象，因此可以 節(jié)約系統(tǒng)資源，當(dāng) 需要頻繁創(chuàng)建和銷毀的對(duì)象時(shí)單例模式無疑可以提高系統(tǒng)的性能。
5.允許可變數(shù)目的實(shí)例。
6.避免對(duì)共享資源的多重占用。
**缺點(diǎn)： **
1.不適用于變化的對(duì)象，如果同一類型的對(duì)象總是要在不同的用例場景發(fā)生變化，單例就會(huì)引起數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，不能保存彼此的狀態(tài)。
2.由于單利模式中沒有抽象層，因此單例類的擴(kuò)展有很大的困難。
3.單例類的職責(zé)過重，在一定程度上違背了“單一職責(zé)原則”。
4.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(duì)象設(shè)計(jì)為的單例類，可能會(huì)導(dǎo)致共享連接池對(duì)象的程序過多而出現(xiàn)連接池溢出；如果實(shí)例化的對(duì)象長時(shí)間不被利用，系統(tǒng)會(huì)認(rèn)為是垃圾而被回收，這將導(dǎo)致對(duì)象狀態(tài)的丟失。
使用注意事項(xiàng)：
1.使用時(shí)不能用反射模式創(chuàng)建單例，否則會(huì)實(shí)例化一個(gè)新的對(duì)象
2.使用懶單例模式時(shí)注意線程安全問題
3.餓單例模式和懶單例模式構(gòu)造方法都是私有的，因而是不能被繼承的，有些單例模式可以被繼承（如登記式模式）
適用場景：
單例模式只允許創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，因此節(jié)省內(nèi)存，加快對(duì)象訪問速度，因此對(duì)象需要被公用的場合適合使用，如多個(gè)模塊使用同一個(gè)數(shù)據(jù)源連接對(duì)象等等。如：
1.需要頻繁實(shí)例化然后銷毀的對(duì)象。
2.創(chuàng)建對(duì)象時(shí)耗時(shí)過多或者耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對(duì)象。
3.有狀態(tài)的工具類對(duì)象。
4.頻繁訪問數(shù)據(jù)庫或文件的對(duì)象。
以下都是單例模式的經(jīng)典使用場景：
　　1.資源共享的情況下，避免由于資源操作時(shí)導(dǎo)致的性能或損耗等。如上述中的日志文件，應(yīng)用配置。
　　2.控制資源的情況下，方便資源之間的互相通信。如線程池等。
應(yīng)用場景舉例：
　　1.外部資源：每臺(tái)計(jì)算機(jī)有若干個(gè)打印機(jī)，但只能有一個(gè)PrinterSpooler，以避免兩個(gè)打印作業(yè)同時(shí)輸出到打印機(jī)。內(nèi)部資源：大多數(shù)軟件都有一個(gè)（或多個(gè)）屬性文件存放系統(tǒng)配置，這樣的系統(tǒng)應(yīng)該有一個(gè)對(duì)象管理這些屬性文件
　　2. Windows的Task Manager（任務(wù)管理器）就是很典型的單例模式（這個(gè)很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打開兩個(gè)windows task manager嗎？ 不信你自己試試看哦~
　　3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的單例應(yīng)用。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，回收站一直維護(hù)著僅有的一個(gè)實(shí)例。
　　4. 網(wǎng)站的計(jì)數(shù)器，一般也是采用單例模式實(shí)現(xiàn)，否則難以同步。
　　 5. 應(yīng)用程序的日志應(yīng)用，一般都何用單例模式實(shí)現(xiàn)，這一般是由于共享的日志文件一直處于打開狀態(tài)，因?yàn)橹荒苡幸粋€(gè)實(shí)例去操作，否則內(nèi)容不好追加。
　　6. Web應(yīng)用的配置對(duì)象的讀取，一般也應(yīng)用單例模式，這個(gè)是由于配置文件是共享的資源。
　　7. 數(shù)據(jù)庫連接池的設(shè)計(jì)一般也是采用單例模式，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫連接是一種數(shù)據(jù)庫資源。數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)中使用數(shù)據(jù)庫連接池，主要是節(jié)省打開或者關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接所引起的效率損耗，這種效率上的損耗還是非常昂貴的，因?yàn)楹斡脝卫Ｊ絹砭S護(hù)，就可以大大降低這種損耗。
　　8. 多線程的線程池的設(shè)計(jì)一般也是采用單例模式，這是由于線程池要方便對(duì)池中的線程進(jìn)行控制。
　　 9. 操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，也是大的單例模式實(shí)現(xiàn)的具體例子，一個(gè)操作系統(tǒng)只能有一個(gè)文件系統(tǒng)。
　　
實(shí)現(xiàn)單利模式的原則和過程：
1.單例模式：確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，自行實(shí)例化并向系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例
2.單例模式分類：餓單例模式（類加載時(shí)實(shí)例化一個(gè)對(duì)象給自己的引用），懶單例模式（調(diào)用取得實(shí)例的方法如getInstance時(shí)才會(huì)實(shí)例化對(duì)象）（java中餓單例模式性能優(yōu)于懶單例模式，c++中一般使用懶單例模式）
3.單例模式要素：
a.私有構(gòu)造方法
b.私有靜態(tài)引用指向自己實(shí)例
c.以自己實(shí)例為返回值的公有靜態(tài)方法

Double Check Lock:

class Singleton{
        private Singleton() {
        }
        public static Singleton instance = null;

        public static Singleton getInstance() {
                if (instance == null) {
                        synchronized (Singleton.class) {
                                if (instance == null) {
                                        instance = new Test();
                                }
                        }
                }
                return instance;
        }
}

優(yōu)點(diǎn)
資源利用率高，第一次執(zhí)行g(shù)etInstance()時(shí)單例對(duì)象才會(huì)被實(shí)例化，效率高。
缺點(diǎn)
第一次加載時(shí)反應(yīng)稍慢，由于java內(nèi)存模型一些原因偶爾失敗 。在高并發(fā)環(huán)境下也有一定的缺陷，雖然發(fā)生概率很小。

DCL模式是使用最多的單例實(shí)現(xiàn)方式，它能夠在需要時(shí)才實(shí)例化單例對(duì)象，并且在絕大多數(shù)場景下保證單例對(duì)象的唯一性。除非代碼在并發(fā)場景復(fù)雜或者低于 JDK6版本下使用，否則，這種方式一般能夠滿足需求。

靜態(tài)內(nèi)部類單例模式:

class Singleton{
        private Singleton() {
        }
        private static class SingletonHelp {
               private static final Singleton instance = new Singleton();
        }

        public static Singleton getInstance() {
                return SingletonHelp.instance;
        }

當(dāng)?shù)谝淮渭虞dSingleton類時(shí)并不會(huì)初始化Instance，只有在第一次調(diào)用getInstance時(shí)才會(huì)導(dǎo)致實(shí)例初始化。因此，第一次調(diào)用getInstance方法會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)加載SingletonHelp類，這種方式不僅確保線程安全，也能夠保證單例對(duì)象的唯一性，同時(shí)也延遲了單例的實(shí)例化，所以這是推薦使用的單例模式實(shí)現(xiàn)方式。

轉(zhuǎn)自：單利模式的優(yōu)缺點(diǎn)和使用場景
參考：《Android源碼設(shè)計(jì)模式解析與實(shí)戰(zhàn)》