设计模式简单介绍（java语言）– 单例模式

1. 概念

单例模式是一个比较简单的设计模式，其主要定义如下：
Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.
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。
单例模式通用类图：
这里写图片描述
简单来说单例模式的思想是：
私有化某类的构造器，通过方法给外部获取。

单例模式通用代码：

public class Singleton {
    
    

/**
 * @说明：单例模式通用代码
 */

    /*限制产生多个对象*/
    private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();

    /*私有化构造方法*/
    private Singleton(){

    }

    /*通过该方法获取实例对象*/
    public static Singleton getSingleton (){
        return SINGLETON;
    }

    /*类中的其他方法，尽量是static*/
    public static void doSomething(){

    }

    /以下方法需要注意高并发情况下的线程安全问题/
    /*
    private static final Singleton SINGLETON = null;

    private Singleton(){    
    }

    public static Singleton getSingleton (){
        if(SINGLETON == null)
            SINGLETON = new Singleton();
        return SINGLETON;
    }
    */

}

2. 应用

2.1 优点：
由于只存在一个实例，减少内存开支。特别是一个对象需要频繁的创建，销毁时，并且创建或销毁的性能问题无法优化时，到单例模式优势明显。只生成一个实例减少性能开销。当一个对象产生需要较多资源的时候，比如读取配置，产生其他依赖对象是，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式解决，注意java GC机制。单例模式可以避免对资源的多重占用，避免对同一个资源文件的同时写操作。还可以在系统设置全局的访问点，优化和共享内存访问，比如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。
2.2 缺点：
单例模式一般没有接口，扩展困难，如果要扩展基本上只能修改原代码。
单例模式对测试不利。
2.3 应用场景：
在一个系统中，要求一个类有且只有一个对象，如：
要求生成唯一id的环境
整个项目需要一个共享访问点或共享数据的环境：web页面上的计数器
创建一个对象需要消耗资源过多的：访问io或数据库
类中存在大量静态常量和静态方法的环境

3. 扩展

需要产生固定数量对象的模式叫做有上限的多例模式，它是单例模式的一种扩展，采用有上限的多例模式，我们可以决定在内存中有多少个实例，方便系统进行扩展，修正单例模式可能存在的性能问题，提高系统的响应速度。（修改时注意线程安全）