单例模式（线程安全）

1.什么是单例模式

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，旨在确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。

注意：

• 1、单例类只能有一个实例。
• 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
• 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例

2.单例模式怎么实现

2.1 饿汉模式

饿汉模式 顾名思义 就是非常急切 所以它在类加载过程中就会生成实例 

同时 构造方法中也可根据需要进行传参。

public class Singleton {

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {

return instance;

}

}

饿汉式在类加载时就创建实例，因此线程安全，但可能会浪费内存

2.2 懒汉模式

懒汉是 尽可能晚的去创建实例  延迟创建

就比如看小说一样是加载下一页时候创建下一页 而不是上来就全部加载 那样太浪费空间

public class Singleton {

private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

单例模式的创建不只有两种模式 其他的不常用不过多涉及

3.单例模式下的线程安全

饿汉式在类加载时就创建实例，因此线程安全，但可能会浪费内存

懒汉式在需要时才创建实例，但需要加锁以确保线程安全

由此看出我们懒汉模式是不安全 的

因此我们不难想到使用加锁的方式来使得线程安全

但是如果每次运行都要加锁那将大大降低运行效率

因此我们做一下优化

在单线程中 1 2 3还是1 3 2 都是无关紧要的 但是当在多线程中 这就会成为bug

因此我们可以借助volatile 来解决内存可见性问题

volatile 的功能有两方面

1.确保每次读取操作 都在读内存

2.关于该变量的读取 修改操作不会触发重排序

4.单例模式的优缺点

优点：

1. 内存节省：在内存中只有一个实例，减少了内存开销。

2. 资源管理：避免对资源的多重占用，如文件操作。

缺点：

1. 不易扩展：没有接口，不能继承。

2. 与单一职责原则冲突：一个类应该只关心内部逻辑，而不关心实例化方式。

5.使用场景

单例模式适用于以下场景：

1. 唯一序列号生成。

2. 全局计数器。

3. 资源消耗大的对象，如数据库连接。