单例模式（Singleton），也叫单子模式，是一种常用的软件设计模式。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要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。
- 实现单例模式的思路是：
一个类能返回对象一个引用(永远是同一个)和一个获得该实例的方法（必须是静态方法，通常使用getInstance这个名 称）；当我们调用这个方法时，如果类持有的引用不为空就返回这个引用，如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用；同时我们 还将该类的构造函数定义为私有方法，这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造函数来实例化该类的对象，只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例。
- 优点：
2.单例模式具有一定的伸缩性，类自己来控制实例化进程，类就在改变实例化进程上有相应的伸缩性。
3.提供了对唯一实例的受控访问。
4.由于在系统内存中只存在一个对象，因此可以 节约系统资源，当 需要频繁创建和销毁的对象时单例模式无疑可以提高系统的性能。
5.允许可变数目的实例。
6.避免对共享资源的多重占用。
- 缺点：
2.由于单利模式中没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难。
3.单例类的职责过重，在一定程度上违背了“单一职责原则”。
4.滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；如果实例化的对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，这将导致对象状态的丢失。
- 使用注意事项：
2.使用懒单例模式时注意线程安全问题
3.饿单例模式和懒单例模式构造方法都是私有的，因而是不能被继承的，有些单例模式可以被继承（如登记式模式）
适用场景：
单例模式只允许创建一个对象，因此节省内存，加快对象访问速度，因此对象需要被公用的场合适合使用，如多个模块使用同一个数据源连接对象等等。如：
1.需要频繁实例化然后销毁的对象。
2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
3.有状态的工具类对象。
4.频繁访问数据库或文件的对象。
- 经典使用场景：
2.控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池等。
应用场景举例：
1.外部资源：每台计算机有若干个打印机，但只能有一个PrinterSpooler，以避免两个打印作业同时输出到打印机。内部资源：大多数软件都有一个（或多个）属性文件存放系统配置，这样的系统应该有一个对象管理这些属性文件
2. Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式（这个很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打开两个windows task manager吗？ 不信你自己试试看哦~
3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
4. 网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步。
5. 应用程序的日志应用，一般都何用单例模式实现，这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态，因为只能有一个实例去操作，否则内容不好追加。
6. Web应用的配置对象的读取，一般也应用单例模式，这个是由于配置文件是共享的资源。
7. 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。数据库软件系统中使用数据库连接池，主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗，这种效率上的损耗还是非常昂贵的，因为何用单例模式来维护，就可以大大降低这种损耗。
8. 多线程的线程池的设计一般也是采用单例模式，这是由于线程池要方便对池中的线程进行控制。
9. 操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统。
10. HttpApplication 也是单位例的典型应用。熟悉ASP.Net(IIS)的整个请求生命周期的人应该知道HttpApplication也是单例模式，所有的HttpModule都共享一个HttpApplication实例.
- 实现单例模式一般有7种主要方式
package Test;
/*题目：设计一个类，我们只能生成该类的一个实例*/
public class Test02 {
/**
* 单例模式，饿汉式，线程安全
*/
public static class Singleton {
private final static Singleton INSTANCE = new Singleton();
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
/**
* 单例模式，懒汉式，线程不安全
*/
public static class Singleton2 {
private static Singleton2 instance = null;
private Singleton2() {
}
public static Singleton2 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
/**
* 单例模式，懒汉式，线程安全，多线程环境下效率不高
* synchronized 关键字，代表这个方法加锁,相当于不管哪一个线程(例如线程A)，
* 运行到这个方法时,都要检查有没有其它线程B(或者C、 D等)正在用这个方法(或者该类的其他同步方法)，
* 有的话要等正在使用synchronized方法的线程B(或者C 、D)运行完这个方法后再运行此线程A,
* 没有的话,锁定调用者,然后直接运行。
*/
public static class Singleton3 {
private static Singleton3 instance = null;
private Singleton3() {
}
public static synchronized Singleton3 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton3();
}
return instance;
}
}
/**
* 单例模式，懒汉式，变种，线程安全
*/
public static class Singleton4 {
private static Singleton4 instance = null;
static {
instance = new Singleton4();
}
private Singleton4() {
}
public static Singleton4 getInstance() {
return instance;
}
}
/**
* 单例模式，使用静态内部类，线程安全【推荐】
*/
public static class Singleton5 {
private final static class SingletonHolder {
private static final Singleton5 INSTANCE = new Singleton5();
}
private Singleton5() {
}
public static Singleton5 getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
/**
* 静态内部类，使用枚举方式，线程安全【推荐】
*/
public enum Singleton6 {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
/**
* 静态内部类，使用双重校验锁，线程安全【推荐】
*/
public static class Singleton7 {
private volatile static Singleton7 instance = null;
private Singleton7() {
}
public static Singleton7 getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton7.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton7();
}
}
}
return instance;
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Singleton.getInstance() == Singleton.getInstance());
System.out.println(Singleton2.getInstance() == Singleton2.getInstance());
System.out.println(Singleton3.getInstance() == Singleton3.getInstance());
System.out.println(Singleton4.getInstance() == Singleton4.getInstance());
System.out.println(Singleton5.getInstance() == Singleton5.getInstance());
System.out.println(Singleton6.INSTANCE == Singleton6.INSTANCE);
System.out.println(Singleton7.getInstance() == Singleton7.getInstance());
}
}