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：
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(jié)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(guān)系不熟悉的朋友可以參考文章：設(shè)計模式中類的關(guān)系。
單例模式應(yīng)該是23種設(shè)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(gòu)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
來看一個簡單的例子：
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package com.wolf.action;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class demo { public static void main(String args[]) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { System.out.println(Son.getInstance().getName()); System.out.println("我是誰"); }}class Son extends Father { private String name = "兒子"; final String CLASS = "demo"; protected String getName() { return this.query("aaa"); } public static Son getInstance() throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { // 這里必須是全局路徑 否則無法找到 return (Son) instance("com.wolf.action.Son"); }}class Father { private static Map<String, Object> instance = new HashMap<String, Object>(); private String name = "父類"; protected void Fatcher() { System.out.println("我是父類"); } protected String query(String sql) { return sql + "has been done"; } public static Object instance(String objname) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException { if (instance.get(objname) == null || !(instance.get(objname) instanceof Father)) { instance.put(objname, Class.forName(objname).newInstance()); } return instance.get(objname); }} |
單例模式根據(jù)實例化對象時機(jī)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
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public class Singleton { private static Singleton singleton = new Singleton(); private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ return singleton; } } |
懶漢式單例
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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(shè)計模式。我總結(jié)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(guān)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(rèn)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(jī)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(dú)寫了一篇文章進(jìn)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(jìn)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
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Class c = Class.forName(Singleton.class.getName()); Constructor ct = c.getDeclaredConstructor(); ct.setAccessible(true); Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance(); |
這樣，每次運(yùn)行都會產(chǎn)生新的單例對象。所以運(yùn)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(guān)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(guān)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(shè)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(gòu)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。
