Java设计模式之单例模式

很多人都疑惑，单例模式是什么？为什么要用单例模式？在这里，笔者记录的仅仅只是自己对于知识点的理解，如果有错误的，请下方评论指教，共同进步，谢谢。

单例模式是什么？

简单理解： 单例就是一个实例被多个用户共享，好比宿舍共用同一个垃圾桶，这个垃圾桶就是单个实例，现实生活中不可能每个人都配一个垃圾桶什么的，那样太浪费资源了吧。

官方理解：对象的创建模式，确保某一个类只有一个实例，并且能够自动实例化且向整个应用程序提供这个实例。单例模式的核心在于通过一个接口返回唯一的对象实例；首要的问题就是要把创建实例的权限收回来，让类自身来负责自己类的实例的创建工作，然后由这个类来提供外部可以访问这个类实例的方法

单例模式的特点：

1、单例类只能有一个实例

2、单例类必须自己创建自己的实例（无法从外部创建，创建的时候将构造函数设置为私有的）

3、单例类必须向所有对象提供自己的实例

单例模式的优点：

1、在内存中只有一个对象，节省内存空间

2、避免频繁的创建销毁对象，提高性能

3、避免对共享资源的占用，可以全局访问

单例模式的类型：

1、饿汉单例（自动创建实例）

2、懒汉单例（调用的时候才创建实例）

3、登记式单例（这个我还没理解）

一、饿汉单例

//饿汉式单例，在类初始化的时候，已经自己实例化了
public class mvc {
    private static mvc instance = new mvc();
    private mvc() {
    }
    public static mvc getInstance(){
        return instance;
    }
}

饿汉在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供使用了，线程是安全的

二、懒汉单例

//懒汉单例，在第一次调用的时候实例化自己
public class mvc1 {
    private static mvc1 instance = null;
    private String name;
    private mvc1(){}
    //静态工厂方法
    synchronized public static mvc1 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance = new mvc1();
        }
        return instance;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void printinfo(){
        System.out.println("this name is "+name);
    }
}

测试代码

//定义测试类
public class testmvc1 {
    public static void main(String[] args) {
        mvc1 m2 = mvc1.getInstance();
        m2.setName("0539");
        mvc1 m1 = mvc1.getInstance();
        m1.setName("json");
        m1.printinfo();
        m2.printinfo();
        System.out.println(m1==m2?"创建的是同一个实例":"创建的不是同一个实例");
    }
}

结果

this name is json
this name is json
创建的是同一个实例

测试结果说明：实例化，结果往往是最后一个的实例。也就是说，单例模式，不管是饿汉还是懒汉，创建的都是同一个实例。

mvc1类必须要有一个 private 访问级别的构造函数，只有这样，才能确保单例不会在系统中的其他代码内被实例化，同时，在外部的话只能通过getInstance()方法去调用；

其次，instance 成员变量和 getInstance 方法必须是 static 的。

懒汉单例下是没有考虑线程安全问题的，所以要用synchronized加同步

饿汉和懒汉的区别：
1、饿汉自动实例化，懒汉要调用它才实例化
2、饿汉不用考虑线程安全问题，懒汉需要考虑线程安全问题

什么是线程安全？

如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

或者说：一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作，或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题，那就是线程安全的。

总结：

1、单例模式的作用是用来创建单个实例，并且这个实例这整个应用程序共享

2、单例模式的类型有三种：饿汉单例，懒汉单例，登记式单例

　　其中饿汉自动创建实例，并保证线程安全；懒汉被动创建实例，不能保证线程安全的问题。

3、单例模式的优点：但同一个对象被多次实例，会占用大量资源，减少性能；通过采用单例，那么每次都是调用同一个实例，会提高性能。好比喝水，不可能每次都用一次性杯子。