定义
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
特点
- 单例类只能有一个实例
- 必须创建自己的唯一实例
- 给其它对象提供这一实例
- 构造函数一般是私有的
实现方式
1、懒汉式（线程不安全）
public class Singleton {
private static Singleton instance;
//私有构造方法，防止被实例化
private Singleton() {
}
//静态方法，创建实例
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
这种方式不支持多线程,但是用到了懒加载（用到的时候才去加载）
2、懒汉式（线程安全）
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
//加synchronized保证线程安全
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
或者这样写
public static Singleton getInstance() {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
这种方式保证了线程安全，但是因为加了synchronized关键字，效率很低。
3、饿汉式(线程安全）
public class Singleton {
//类初始化时，立即加载对象
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
//没有加synchronized关键字，保证了执行效率
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
懒汉式和饿汉式主要区别
-
懒汉式会延迟加载，在第一次使用该单例的时候才会实例化对象出来（调用getInstance()方法的时候），第一次调用时要做初始化，如果要做的工作比较多，性能上会有些延迟，之后就和饿汉式一样了。
-
饿汉式在类创建的同时就实例化一个静态对象出来，不管之后会不会使用这个单例，都会占据一定的内存，但是相应的，在第一次调用时速度也会更快，因为其资源已经初始化完成。
4、双检锁（DCL)（线程安全）
public class Singleton {
//volatile关键字禁止指令重排序
private volatile static Singleton singleton;
private Singleton (){}
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
这种方式比较常用，既提高了效率，又保证了线程安全，在getSingleton()中一开始就进行判断，避免了多余的同步。
详细的介绍可以参考这篇博文https://www.jianshu.com/p/a8cdbfd9869e
5、静态内部类式（线程安全）
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
这种方式可以达到和双检锁一样的效果，实现上又更为简单。它是只有调用getInstance()时，才会加载SingletonHolder类，既保证了线程的同步，又确保了单例。
6、枚举式（线程安全）
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
这种方式从某种意义上来说是最好的，首先它简单，其次它不仅避免了多线程同步问题，而且还自动支持序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，绝对防止多次实例化。它不是懒加载。
应用场景
某个实例对象需要被频繁的访问
- 网站计数器
- 数据库连接池
- 线程池
- 任务管理器
- 回收站
优缺点
优点
- 由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以节约系统资源，当需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
- 避免对共享资源的多重占用。
缺点
- 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。
- 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。
- 单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
- 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。