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目錄：
- 什麼是單例模式
- 單例模式的應用場景
- 單例模式的優缺點
- 單例模式的實現
- 總借
一、什麼是單例模式
單例模式顧名思義就是只存在一個實例，也就是系統代碼中只需要一個對象的實例應用到全局代碼中，有點類似全局變量。例如，在系統運行時，系統需要讀取配置文件中的參數，在設計系統的時候讀取配置文件的類往往設計成單例類。因為系統從啟動運行到結束，只需要讀取一次配置文件，這個讀取配置文件全部由該類負責讀取，在全局代碼中只需要使用該類即可。這樣不僅簡化了配置文件的管理，也避免了代碼讀取配置文件數據的不一致性。
單例模式的特點：
1、該類的構造方法聲明為private，這樣其他類無法初始花該類，只能通過該類的public方法獲取該類的對象。
2、裏面有個私有的對象成員，該成員對象是類本身，用於public方法返回該類的實例。
3、該類中提供一個public的靜態方法，返回該類的私有成員對象。
二、單例的應用場景
舉一個小例子，在我們的windows桌面上，我們打開了一個回收站，當我們試圖再次打開一個新的回收站時，Windows系統並不會為你彈出一個新的回收站窗口。，也就是說在整個系統運行的過程中，系統只維護一個回收站的實例。這就是一個典型的單例模式運用。
繼續說回收站，我們在實際使用中並不存在需要同時打開兩個回收站窗口的必要性。假如我每次創建回收站時都需要消耗大量的資源，而每個回收站之間資源是共享的，那麼在沒有必要多次重複創建該實例的情況下，創建了多個實例，這樣做就會給系統造成不必要的負擔，造成資源浪費。
再舉一個例子，網站的計數器，一般也是採用單例模式實現，如果你存在多個計數器，每一個用戶的訪問都刷新計數器的值，這樣的話你的實計數的值是難以同步的。但是如果採用單例模式實現就不會存在這樣的問題，而且還可以避免線程安全問題。同樣多線程的線程池的設計一般也是採用單例模式，這是由於線程池需要方便對池中的線程進行控制
同樣，對於一些應用程序的日誌應用，或者web開發中讀取配置文件都適合使用單例模式，如HttpApplication 就是單例的典型應用。
從上述的例子中我們可以總結出適合使用單例模式的場景和優缺點：
適用場景：
1.需要生成唯一序列的環境
2.需要頻繁實例化然後銷毀的對象。
3.創建對象時耗時過多或者耗資源過多，但又經常用到的對象。
4.方便資源相互通信的環境
三、單例模式的優缺點
優點：
1、在內存中只有一個對象，節省內存空間；
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2、避免頻繁的創建銷毀對象，可以提高性能；
3、避免對共享資源的多重佔用，簡化訪問；
4、為整個系統提供一個全局訪問點。
缺點：
1、不適用於變化頻繁的對象；
2、濫用單例將帶來一些負面問題，如為了節省資源將數據庫連接池對象設計為的單例類，可能會導致共享連接池對象的程序過多而出現連接池溢出；
3、如果實例化的對象長時間不被利用，系統會認為該對象是垃圾而被回收，這可能會導致對象狀態的丟失；
四、單例模式的實現
1、餓漢式
public class Mgr{ //創建自己的實例，並初始化私有靜態final成員 private static final Mgr mgr = new Mgr(); //私有構造方法 private Mgr() {}; //公共方法，返回自己的實例化成員 public static Mgr getMgr() { return mgr; } }
備註：該單例實現方法簡單明了，推薦使用。該類被JVM加到內存的時候，只會加載一次，並且只實例化一個單例，優點是具有線程安全性，缺點是：不用他也在內存中實例化，浪費內存。所以提出了懶散式實現方式。
2、懶漢式
public class Mgr{ //聲明私有靜態對象成員，作為返回值 private static Mgr mgr; //私有構造函數 private Mgr() {}; //懶漢的特點，提供公共靜態方法，如果該成員對象為空，實例化並返回 public static Mgr getMgr() { if(mgr == null){ mgr = = new Mgr(); } return mgr; } }
備註：（不推薦用）這種實現方法只有程序在調用該類的getMgr方法才實例話對象並返回，特點就是調用的時候再實例化並返回，延遲加載的被動形式。但是該實現方法不是線程安全的，因為當同時有有兩個線程執行到if(mgr==null)語句的時候，由於某些原因其中一個線程先一步執行下一句，實例化了對象並返回；兩一個線程再實例化對象在返回，這兩個線程返回的對象不是同一個對象（這難道還是單例嗎！），所以該實現方法的缺點也很明顯。那為了避免線程不安全問題，在懶漢寫法上提出加鎖的實現方式。
3、給公共方法加鎖
public class Mgr{ //聲明私有靜態對象成員，作為返回值 private static Mgr mgr; //私有構造函數 private Mgr() {}; //給公共方法加鎖，只有一個線程第一次獲得鎖實例化對象並返回 public static syncnronized Mgr getMgr() { if(mgr == null){ mgr = new Mgr(); } return mgr; } }
備註：（推薦使用）這種實現方式比較完善，既保證了懶散式的延遲加載方式，也保證了線程安全。缺點是在整個方法上加鎖，導致性能下降。因為只有第一次獲得鎖的線程實例化對象並返回，以後的線程獲得鎖的時候執行 if（mgr == null）語句的時候，由於mgr已經實例化了不為空，直接跳過返回實例。整個過程要競爭鎖，不能併發執行導致性能下降。那為優化性能下降問題，那我只在mgr = new Mgr（）上加鎖，保證鎖粒度最小化的同時保證單例實例化。
4、給實例化加鎖
public class Mgr{ //私有靜態成員對象 private static Mgr mgr; //私有構造函數 private Mgr() {}; //公共方法，在實例化語句塊加鎖，保證單例 public static Mgr getMgr() { if(mgr == null){ syncnronized（Mgr.class）{ mgr = new Mgr(); } } return mgr; } }
備註：（不推薦使用）該實現方法雖然相較方法3性能有所提升，但並不能保證線程安全。因為當兩個線程同時執行if（mgr == null）語句時，其中線程1獲取鎖，實例化對象並返回，線程2在獲得鎖又在實例化對象並返回。線程1和線程2獲取的對象並不是同一個。所以在此基礎上提出了雙重判斷方式。
5、雙重判斷加鎖
public class Mgr{ //私有靜態成員對象 private static Mgr mgr; //私有構造函數 private Mgr() {}; //公共方法提供雙重判斷並在實例化代碼塊加鎖 public static Mgr getMgr() { if(mgr == null){ //第一次判斷 syncnronized（Mgr.class）{ if（mgr == null）{ //第二次判斷 mgr = = new Mgr(); } } } return mgr; } }
備註：（推薦使用）相較於方法4，該方法雙重判定，如果多線程同時執行到第一次判斷語句位置，其中一個線程獲得鎖，由於是第一次該對象成員為空，實例化后並返回。其後其它線程調用公共方法的時候，由於實例化了，在第一次判斷自接返回實例，不在產生鎖競爭。大大提高了效率，保證了線程的安全性，也保證了延遲加載的特性。
6、靜態內部類
public class Mgr{ private Mgr() {}; //定義靜態內部類 private static class MgrHolder{ private final static Mgr mgr = new Mgr(); } //公共方法直接返回靜態內部類的實例對象 public static Mgr getMgr() { return MgrHolder.mgr; } }
備註：（可使用）該實現方法通過JVM來保證線程安全性，靜態內部類MgrHolder來New一個Mgr對象，JVM只會加載一次Mgr類（靜態內部類不會加載），當類調用getMgr方法的時候，也只會調用一次，公共方法調用靜態內部類，獲取一個對象（也是實現懶加載）。所以也是線程安全的。
7、枚舉類單例模式
public enum Mgr{ mgr; public void m(){} //業務方法 }
備註：（推薦使用）jdk1.5之後才能正常達到單例效果，參考來自《Effective Java》。注意枚舉類的枚舉變量必須寫在第一行，後面實現業務代碼。調用方式是：Mgr.mgr.Function_Name();具備枚舉類型的特點，有點是：線程同步，防止反序列化。
五、總結
通過上面幾種單例模式的實現方式的列舉，但是在實際應用中其中的2，3，4三種方式並不適用，列出來只是讓讀者更好的理解方式5的由來，起到拋磚引玉的作用，更好的理解單例模式。總之常用的四種，懶漢，雙重校驗鎖，靜態內部類，枚舉單例。
餓漢：類加載的時候就創建實例，所以是線程安全的，但不能延遲加載。
雙重校驗鎖：線程安全，效率較高，延遲加載。
靜態內部類：實現起來比較麻煩，在不同的編譯器上會出現不可預知的錯誤。
枚舉單例：很好，不僅避免了多線程同步問題，而且能反正反序列化重新創建對象，但是不能延遲加載，用的人少。
- 讀者發現有什麼有問題的地方謝謝留言指正。部分參考自：https://www.cnblogs.com/xuwendong/p/9633985.html#_label0
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