Java static+private实现单例模式

1. 单例模式介绍

在Java中单例设计模式准确来说是，类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。

2. 实现思路

如果我们要让类在一个虚拟机中只能产生一个对象，我们首先必须将类的构造器的访问权限设置为private，这样，就不能用new操作符在类的外部产生类的对象了，但在类内部仍可以产生该类的对象。因为在类的外部开始还无法得到类的对象，只能调用该类的某个静态方法以返回类内部创建的对象，静态方法只能访问类中的静态成员变量，所以，指向类内部产生的该类对象的变量也必须定义成静态的。

3. 饿汉式

class Singleton {// 1.私有化构造器。private Singleton() {}// 2.内部提供一个当前类的实例。// 4.此实例也必须静态化，private才能保证不能被外部类调用，创建对象。private static Singleton single = new Singleton();// 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象。声明为public给外部类使用。public static Singleton getInstance() {return single;}
}

4. 懒汉式

class Singleton {// 1.私有化构造器。private Singleton() {}// 2.内部提供一个当前类的实例。// 4.此实例也必须静态化。private static Singleton single;// 3.提供公共的静态的方法，返回当前类的对象。声明为public给外部类使用。public static Singleton getInstance() {if(single == null) {single = new Singleton();}return single;}
}

5. 解决懒汉式线程同步问题

6. 饿汉式 vs 懒汉式

饿汉式：

• 特点： 立即加载，即随着类的加载而创建（static特点）在使用类的时候已经将对象创建完毕。
• 优点： 线程安全。
• 缺点： 当类被加载的时候，会初始化static的实例，静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的实例便一直占着这块内存，直到类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存。因此在某些特定条件下会耗费内存。

懒汉式：

• 特点： 延迟加载，即在调用静态方法时实例才被创建。
• 优点： 当类被加载的时候，static的实例未被创建并分配内存空间，当静态方法第一次被调用时，初始化实例变量，并分配内存，因此在某些特定条件下会节约内存。
• 缺点： 在多线程环境中，这种实现方法是完全错误的，线程不安全，根本不能保证单例的唯一性。
  • 因为如果多线程同时调用getInstance()方法，此时single == null都成立，就会创建两个实例对象，违背了单例模式原则。

7. 单例模式的优点及应用场景

由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

应用场景：

• Windows的Task Manager (任务管理器)就是很典型的单例模式
• 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。
• Application 也是单例的典型应用
• 应用程序的日志应用，一般都使用单例模式实现，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。
• 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。