应用最广的设计模式——单例模式

介绍

单例模式是应用最广的模式之一，也可能是很多初级工程师唯一会使用的设计模式。在应用这个模式时，单例对象的类必须保证只有一个实例存在。许多时候整个系统只需拥有一个全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。

定义

确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

使用场景

确保某个类有且只有一个对象的场景，避免产生多个对象消耗过多的资源，或者某种类型的对象只应该有且只有一个。例如，创建一个对象需要消耗的资源过多，需要访问IO和数据库等资源。

代码实现

饿汉单例模式：生命静态对象时就已经初始化instance，但是可能不需要它初始化，我们更希望在使用到单例的时候再初始化。

public class Singleton {

    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

　　懒汉单例模式：在第一次调用getInstance时才初始化instance。但是第一次初始化之后，每次调用都会进行同步，这样会消耗不必要的资源。

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }
}

　　Double Check Lock（DCL）：优点是既能够在需要时才初始化单例，又能够确保线程安全，且单例对象初始化后调用getInstance不进行同步锁。但是由于指令重排序问题，所以DCL会失效（解决方式可以为instance加上volatile关键字，从而禁止指令重排序）。

public class Singleton {

    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null)
                    instance = new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

　　静态内部类单例模式：最推荐使用的单例模式。第一次加载Singleton类时并不会初始化instance，只有在第一次调用Singleton的getInstance方法时才会导致instance被初始化。因此，第一次调用getInstance方法会导致虚拟机加载SingletonHolder类，这种方式不仅能够保证线程安全，也能够保证单例对象的唯一性，同时也延迟了单例的实例化。

public class Singleton {

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {

        return SingletonHolder.instance;
    }

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }
}

　　使用容器实现单例模式：在程序的初始，将多种单例类型注入到一个统一的管理类中，在使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式使得我们可以管理多种类型的单例，并且在使用时可以通过统一的接口进行获取操作，降低了用户的使用成本，也对用户隐藏了具体实现，降低了耦合度。

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class SingletonManager {
    private static Map<String, Object> objMap = new HashMap<>();

    private SingletonManager() {
    }

    public static void registerService(String key, Object instance) {
        if (!objMap.containsKey(key))
            objMap.put(key, instance);
    }

    public static Object getService(String key) {
        return objMap.get(key);
    }
}

原文地址：https://www.cnblogs.com/zty-lyq/p/11561394.html