java设计模式之单例设计模式的前世今生

单例设计模式是什么？

单例设计模式是一种创建型模式，它保证一个类只有一个实例，并且该实例提供了全局访问点。这意味着即使在不同的地方，访问这个单例实例的代码得到的都是同一个对象。

单例模式的特点如下：

- 保证了一个类只有一个实例，即单例对象；
- 由于创建单例对象的操作是在全局范围内的，因此可以被任何代码访问，使得单例对象具有全局访问点的优点；
- 通过将单例对象的构造函数私有化，限制了单例对象的创建和初始化，从而提高了单例对象的控制性和安全性。

单例模式通常使用一种叫做懒汉式(Lazy Singleton)或饿汉式(Early-Initialized Singleton)的方式实现。在懒汉式中，单例对象被延迟到第一次使用时创建，而在饿汉式中，单例对象在类加载时进行创建并初始化。

单例模式在很多场景下都很有用，比如：

- 系统中有一个对象需要被全局访问，比如线程池、配置管理器等；
- 一个对象需要被系统的多个模块共享访问；
- 系统中需要管理资源，如数据库连接池等。

需要注意的是，单例模式在设计时要注意线程安全，特别是在创建单例对象时需要考虑多线程情况下的并发访问问题。

单例设计模式能做什么？

单例设计模式主要是用来确保一个类只有一个实例对象，并提供全局访问点。

单例模式可以做以下几件事情：

1. 确保只有一个实例对象。当我们需要确保一个类只有一个实例对象时，我们可以使用单例模式。这样可以避免因为创建多个实例而导致的资源浪费和性能问题。

2. 提供全局访问点。由于单例对象是全局唯一的，因此可以提供一个全局访问点来访问这个对象，这大大提高了代码的灵活性和可维护性。

3. 惰性实例化。单例模式实现了惰性实例化，即只有当第一次使用时才会创建实例对象。这样可以避免不必要的资源占用，提高了性能。

4. 保证数据的一致性。由于单例对象只有一个实例，因此可以保证数据的一致性，避免在多个对象之间出现数据不一致的情况。

5. 管理资源。有些资源，如数据库连接池、线程池等，只需要单例对象来管理，通过单例模式可以更好地控制和管理这些资源。

总之，单例模式是一种非常有用的设计模式，可以确保一个类只有一个实例对象，并提供全局访问点，从而提高代码的灵活性和可维护性。单例模式可以运用在各种场景中，例如数据库连接池、日志管理器、线程池等，而且一些框架和工具类中也广泛使用了单例模式来确保全局唯一的对象。但需要注意，单例模式可能在多线程环境下出现并发问题，因此在设计时需要注意线程安全。

与之前的架构相比，单例设计模式带来了以下好处：

1. 节省资源和提高性能。在单例模式中，一个类只有一个实例对象，这样可以避免创建多个实例对象而浪费不必要的资源，提高了性能。

2. 简化代码逻辑。单例模式实现了全局唯一访问点，客户端只需要从单例类中获取该实例对象并使用即可，无需再考虑实例对象的创建和初始化问题，可以简化代码逻辑，提高代码的可读性和可维护性。

3. 保证数据的一致性。由于单例类只有一个实例对象，因此可以实现数据的一致性，避免了多个实例对象之间的竞争和数据不一致的问题。

4. 提供了一个共享的资源管理机制。有些资源，如数据库连接池、线程池等，只需要全局唯一的单例对象来管理，通过单例模式可以更好地控制和管理这些资源。

5. 支持集中式管理应用程序的配置信息。在单例模式中，可以将应用程序的配置信息存储在单例对象中，这样就可以方便地提供全局唯一的访问点，方便了应用程序的集中式配置管理。

总之，单例模式是一种非常有用的设计模式，它可以确保一个类只有一个实例对象，并提供全局访问点，从而提高代码的灵活性和可维护性。单例模式可以运用在各种场景中，例如数据库连接池、日志管理器、线程池等，是很多框架和工具类中广泛使用的一种设计模式。但需要注意，在设计时需要考虑线程安全、单例实例的初始化和销毁问题等。