1.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。
2.解决问题
——读取配置文件的内容
不用模式的解决方案
使用单例模式来解决问题
(饿汉式)
3.模式讲解
在不用模式的解决方案中,客户端是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中,有很多地方都需要使用配置文件的内容,也就会有很多地方都创建AppConfig对象的实例。这样系统会同时存在多份配置文件的内容,会严重浪费内存资源。
解决思路
分析上面的问题,一个类能够/被创建多个实例,问题在于/类的构造方法是公开的,也就是可以/让类的外部/通过构造方法创建多个实例。要控制一个类/只被创建一个实例,那就是把类的构造函数/私有化,然后由这个类来/提供外部访问/类实例的方法,这就是单例模式的实现方式。
单例模式使用来保证这个类在运行期间只会被创建一个类实例,另外,单例模式还提供一个全局唯一访问这个类实例的访问点,就是getInstance方法。
示例代码
(懒汉式)
在懒汉式方案里,强制加上static,并没有使用static的特性;而在饿汉式方案里,是主动加上static,使用了static的特性。
单例模式的懒汉式实现体现了延迟加载的思想,即就是一开始不要加载资源或数据,一直等,等到要使用这个资源或数据才加载,也成Lazy Load。
单例模式的懒汉式实现还体现了缓存的思想,即当某些资源或数据被频繁地使用,而这些资源或数据存储在系统外部(如数据库、硬盘文件等),每次操作这些数据的时候都要去获取。通过把这些数据缓存到内存中,每次操作先到内存里面找,如果有就直接使用,如果没有就去获取,并设置到缓存中,下一次访问的时候就可以直接从内存中获取。
应用范围
Java里面实现单例的是一个虚拟机范围,虚拟机在通过自己的ClassLoader装载饿汉式实现单例类就会创建一个类的实例。
单例模式调用示意图

单例模式的优缺点
1.时间和空间
懒汉式是典型的时间换空间;
饿汉式是典型的空间换时间。
2.线程安全
不加同步的懒汉式是线程不安全的;
饿汉式是线程安全的。
双重检查加锁
指的是:并不是每次进入getInstance方法都需要同步,而是先不同步,进入方法后,先检查实例是否存在,如果不存在,就在同步的情况下创建一个实例,这是第二重检查。这样,就只需要同步一次,从而减少多次在同步情况下进行判断浪费的时间。
双重检查加锁的实现使用了一个关键字volatile,意思是:被volatile修饰的变量的值,将不会被本地线程缓存,所有对该变量的读写都是直接操作共享内存的,从而确保多个线程能正确的处理该变量。
4.思考
单例模式的本质:控制实例数目
何时选用单例模式:
如果当:需要控制一个类实例只能有一个,且客户只能从一个全局访问点控制它时,选用单例模式。
说明:笔记内容摘自《研磨设计模式》陈臣,王斌
关联:整理了一些Java软件工程师的基础知识点