设计模式

ref: 5.单例设计模式

场景需求

　　我们在系统设计的时候，出于对性能或安全性等多种因素考虑，有些对象我们只需要一个。可能是全局只需要一个，也可能是整个系统只需要一个，比如系统的配置文件。工具类，线程池，日志对象等等。这个时候就需要用到单例模式了。

设计特点

　　单例类确保自己只有一个实例。

　　单例类必须自己创建自己的实例。

　　单例类必须为其他对象提供唯一的实例。

代码实现

// 懒汉式
public class Singleton
{
    //因为是懒汉所以刚开始没有创建对象，只有在获取对象的时候才去判断是否有对象，有就直接返回，否者就创建对象然后返回
    private static Singleton m_Instance;
    private Singleton()
    {
        // 将默认构造函数定义为私有，防止外部调用它实例化别的对象
    }
 
    public static Singleton GetInstance()
    {
        if (m_Instance == null)
        {
            m_Instance = new Singleton();
        }
        return m_Instance;
    }
}

// 饿汉式
public class Singleton
{
    //因为是饿汉式 所以上来就创建了一个对象，通过静态公共方法获取实例时候，判断是否创建了实例，如果有就直接返回，否者就创建实例，然后返回。
    private static Singleton m_Instance = new Singleton();
    private Singleton()
    {
        // 将默认构造函数定义为私有，防止外部调用它实例化别的对象
    }
 
    public static Singleton GetInstance()
    {
        return m_Instance;
    }
}

相同点

　　1. 都有一个静态私有本类成员变量

　　2. 都有一个私有构造函数

　　3. 都有一个静态公有返回成员变量方法。

不同点

　　1. 饿汉式比较饿，在定义静态私有本类成员变量的时候就创建了对象；而懒汉式比较懒，在返回对象的时候进行判断，如果成员变量没有指向才创建。

优缺点

　　1. 懒汉模式，它的特点是运行时获得对象的速度比较慢，但加载类的时候比较快。它在整个应用的生命周期只有一部分时间在占用资源。

　　2. 饿汉模式，它的特点是加载类的时候比较慢，但运行时获得对象的速度比较快。它从加载到应用结束会一直占用资源。

　　3. 这两种模式对于初始化较快，占用资源少的轻量级对象来说，没有多大的性能差异，选择懒汉式还是饿汉式都没有问题。但是对于初始化慢，占用资源多的重量级对象来说，就会有比较明显的差别了。所以，对重量级对象应用饿汉模式，类加载时速度慢，但运行时速度快；懒汉模式则与之相反，类加载时速度快，但运行时第一次获得对象的速度慢。

　　4. 从用户体验的角度来说，我们应该首选饿汉模式。我们愿意等待某个程序花较长的时间初始化，却不喜欢在程序运行时等待太久，给人一种反应迟钝的感觉，所以对于有重量级对象参与的单例模式，我们推荐使用饿汉模式。

　　5. 而对于初始化较快的轻量级对象来说，选用哪种方法都可以。如果一个应用中使用了大量单例模式，我们就应该权衡两种方法了。轻量级对象的单例采用懒汉模式，减轻加    载 时的负担，缩短加载时间，提高加载效率；同时由于是轻量级对象，把这些对象的创建放在使用时进行，实际就是把创建单例对象所消耗的时间分摊到整个应用中去了，对于整个应用的运行效率没有太大影响。

安全性

　　1. 主要是网上的一些说法，懒汉式的单例模式是线程不安全的，即使是在实例化对象的方法上加synchronized关键字，也依然是危险的、懒汉式是线程安全的。

注意事项

　　1. 只能使用单例类提供的方法得到单例对象，不要使用反射，否则将会实例化一个新对象。

　　2. 不要做断开单例类对象与类中静态引用的危险操作。

　　3. 多线程使用单例使用共享资源时，注意线程安全问题。

　　4. 单例设计模式的构造方法是私有的，不要尝试去继承他们。

使用场景

　　1. 需要频繁实例化然后销毁的对象。

　　2. 创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。

　　3. 有状态的工具类对象。

　　4. 频繁访问数据库或文件的对象。

　　5. 其他只需要一个对象的使用场景……