设计模式——单例模式

使用背景：许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

实现单例模式的思路是：
一个类能返回对象一个引用(永远是同一个)和一个获得该实例的方法（必须是静态方法，通常使用getInstance这个名 称）；当我们调用这个方法时，如果类持有的引用不为空就返回这个引用，如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用；同时我们 还将该类的构造函数定义为私有方法，这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造函数来实例化该类的对象，只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例。

1. 懒汉式单例

     //懒汉式单例类.在第一次调用的时候实例化自己   
     public class Singleton {  
      private Singleton() {}  
       private static Singleton single=null;  
       //静态工厂方法   
       public static Singleton getInstance() {  
         if (single == null) {    
             single = new Singleton();  
         }    
        return single;  
         }  
       }  

2.双重检查

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

3.饿汉式单例

     //饿汉式单例类.在类初始化时，已经自行实例化   
    public class Singleton1 {  
       private Singleton1() {}  
       private static final Singleton1 single = new Singleton1();  
       //静态工厂方法   
       public static Singleton1{ getInstance() {  
        return single;  
       }  
    }  

4.兼顾效率与线程安全单例

就是在getSingleton()方法中，进行两次null检查。看似多此一举，但实际上却极大提升了并发度，进而提升了性能。为什么可以提高并发度呢？就像上文说的，在单例中new的情况非常少，绝大多数都是可以并行的读操作。因此在加锁前多进行一次null检查就可以减少绝大多数的加锁操作，执行效率提高的目的也就达到了。

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

缺点：
1.不适用于变化的对象，如果同一类型的对象总是要在不同的用例场景发生变化，单例就会引起数据的错误，不能保存彼此的状态。
2.由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
3.单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。