一、定義
一個類只有一個實體，且該類能自行創建這個實體的一種模式，
二、單例模式舉例
例如，Windows 中只能打開一個任務管理器，這樣可以避免因打開多個任務管理器視窗而造成記憶體資源的浪費，或出現各個視窗顯示內容的不一致等錯誤，
在計算機系統中，還有 Windows 的回收站、作業系統中的檔案系統、多執行緒中的執行緒池、顯卡的驅動程式物件、列印機的后臺處理服務、應用程式的日志物件、資料庫的連接池、網站的計數器、Web 應用的配置物件、應用程式中的對話框、系統中的快取等常常被設計成單例，
J2EE 標準中的ServletContext 和 ServletContextConfig、Spring框架應用中的 ApplicationContext、資料庫中的連接池等也都是單例模式，
三、特點及優缺點
特點：
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單例類只有一個實體物件；
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該單例物件必須由單例類自行創建；
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單例類對外提供一個訪問該單例的全域訪問點，
優點：
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單例模式可以保證記憶體里只有一個實體，減少了記憶體的開銷，
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可以避免對資源的多重占用，
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單例模式設定全域訪問點，可以優化和共享資源的訪問，
缺點：
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單例模式一般沒有介面，擴展困難，如果要擴展，則除了修改原來的代碼，沒有第二種途徑，違背開閉原則，
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在并發測驗中，單例模式不利于代碼除錯，在除錯程序中，如果單例中的代碼沒有執行完，也不能模擬生成一個新的物件，
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單例模式的功能代碼通常寫在一個類中，如果功能設計不合理，則很容易違背單一職責原則，
四、單例模式的幾種實作方式
單例實作把握住一個原則即可：類的建構式設為私有的，外部類就無法呼叫該建構式，也就無法生成多個實體，這時該類自身必須定義一個靜態私有實體，并向外提供一個靜態的公有函式用于創建或獲取該靜態私有實體，
要點：
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構造方法私有化；
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實體化的變數參考私有化；
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獲取實體的方法共有
第1種：餓漢模式
餓漢模式就是在類加載時，就把單例物件加載出來，實作如下:
/** * 要點:1.類加載時就創建物件 * 2.構造方法私有化 * 3.提供私有成員變數 * 4.提供對外獲取方法 */ public class HungrySingleton { //類加載時就創建物件 private static HungrySingleton singleton=new HungrySingleton(); //提供私有構造器 private HungrySingleton(){ } //提供對外獲取方法,一般為靜態 public static HungrySingleton getInstance(){ return singleton; } }
第2種：懶漢模式
懶漢模式就是懶加載機制，當有地方用單例物件時，再創建物件，如果一直沒有用，則不創建單例物件，代碼如下:
/** * 要點:1.使用時創建物件 * 2.構造方法私有化 * 3.提供私有成員變數 * 4.提供對外獲取方法,注意執行緒安全問題 */ public class LazySingletom { //創建私有變數，但是不new物件 private static LazySingletom singletom=null; //私有構造器 private LazySingletom(){ } //提供對外獲取方法，考慮到執行緒安全，用鎖 public static synchronized LazySingletom getInstance(){ if(singletom==null){ singletom=new LazySingletom(); } return singletom; } }
第3種：雙重檢查鎖模式
在懶漢式方式中，synchronized鎖住了整個方法，這影響了效率，針對此問題，設計出了雙重檢查鎖機制
/** * 雙重檢查鎖機制:1.使用時創建物件 * * 2.構造方法私有化 * * 3.提供私有成員變數 * * 4.提供對外獲取方法,執行緒安全放在方法內判斷 */ public class Singleton { private static Singleton singleton; private Singleton(){ } public static Singleton getInstance(){ if(singleton==null){ synchronized (Singleton.class){ if(singleton==null){ singleton=new Singleton(); } } } return singleton; } }
第4種：列舉實作
利用列舉實作單例，簡單又簡便，代碼如下:
/** * 列舉實作單例模式 */ public enum EnumSingleton { //定義列舉實體，這就是一個單例物件 INSTANCE; /** * 列舉是一種特殊的類，可以定義類里的成員方法，屬性等特征，可以任意定義東西 */ public void getDes(){ System.out.println("列舉單例模式"); } }
對于列舉不了解的同學，可以閱讀這篇文章熟悉列舉:《JAVA中列舉Enum詳解 》
五、序列化和反射，對單例造成的影響
上述講解了單例模式的幾種實作方式，但是有些實作方式存在著漏洞，反射和序列化操作，會破壞單例，生成多個物件，下面我們來進行說明和講解，
首先，我們看反射，對上面幾種方式造成的影響，
我們知道，通過反射，可以獲得類里的私有屬性，包括私有構造器，所以，無論是惡漢式也好，懶漢式也好，還是雙重檢查鎖模式也好，我們都可以用反射，來獲得其私有構造器，然后進行物件的創建，這樣，我們就可以創建出多個物件了，所以，反射，對這三種模式會造成危害，代碼如下:
import java.lang.reflect.Constructor; /** * 我們拿餓漢模式來演示反射對單例的破壞 */ public class ReflectSingleton { public static void main(String[] args) throws Exception{ //通過單例本身拿到單例物件 HungrySingleton singleton=HungrySingleton.getInstance(); System.out.println(singleton); //通過反射拿到單例物件 Class clzz= HungrySingleton.class; Constructor<HungrySingleton> declaredConstructor = clzz.getDeclaredConstructor(); declaredConstructor.setAccessible(true); HungrySingleton singletonReflect = declaredConstructor.newInstance(); System.out.println(singletonReflect); } }
運行main方法，查看運行結果:
可以看到兩個物件的地址值不一致，說明是兩個物件，破壞了單例模式，
那么我們如何改造呢？就餓漢模式而言，我們在私有構造器里做判斷，如果私有成員變數不是null，則拋出例外，阻止通過反射創建新物件，改造后的代碼如下:
/** * 要點:1.類加載時就創建物件 * 2.構造方法私有化 * 3.提供私有成員變數 * 4.提供對外獲取方法 */ public class HungrySingleton { //類加載時就創建物件 private static HungrySingleton singleton=new HungrySingleton(); //提供私有構造器 private HungrySingleton(){ if(singleton!=null){ throw new RuntimeException("禁止通過反射創建單例物件"); } } //提供對外獲取方法,一般為靜態 public static HungrySingleton getInstance(){ return singleton; } }
這樣，我們就可以防止反射破壞餓漢式單例了，但是對于懶漢式和雙重檢查鎖模式，不能這么改造，來阻止反射破壞單例，因為單例物件不是第一時間創建的，如果第一時間通過反射獲取私有構造，這時私有成員變數是null，那么，就能通過反射，創建出來物件了，當有程式呼叫單例的getInstance()方法時，又會創建出一個物件，就破壞了單例，所以，對于懶漢式和雙重檢查鎖模式，無法避免反射的危害，
對于列舉模式而言，我們無法通過反射獲取列舉的構造器，因為列舉的構造器，只能通過jvm呼叫，所以，列舉模式無需改造，可以防止單例的破壞，
下面，我們講序列化，對單例造成的影響，如果我們的單例，不需要實體化，則不用考慮該問題，但是如果單例類實作了Serializable介面，則單例模式會有問題，我們來補充一下序列化的知識：
1.每個類可以實作readObject、writeObject方法實作自己的序列化策略，
2.任何一個readObject方法，不管是顯式的還是默認的，它都會回傳一個新建的實體，這個新建的實體不同于該類初始化時創建的實體
3.每個類可以實作private Object readResolve()方法，在呼叫readObject方法之后，如果存在readResolve方法則自動呼叫該方法，readResolve將對readObject的結果進行處理，而最終readResolve的處理結果將作為readObject的結果回傳，readResolve的目的是保護性恢復物件，其最重要的應用就是保護性恢復單例、列舉型別的物件，
由上面的，我們可以在單例類里自定義readResolve方法，回傳我們自己定義的單例，來保證序列化對單例沒有影響，
需要注意的是，jdk對列舉型別的序列化，已經做了單例的機制，所以，在列舉模式中，自動規避了序列化造成的問題，
經驗之談：幾種模式中，雖然列舉模式是效果最好，沒有缺陷的一種方式，但是我們沒有必要所有的單例模式都用列舉，如果對性能沒有很高要求，餓漢式是一個不錯的選擇，如果對性能有要求，雙重檢查鎖機制是個不錯的選擇，
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