單例模式可以說是應用最廣的模式之一，在應用單例模式時，單例對象的類必須保證只有一個實例存在，而且可以自行實例化并向整個系統提供這個實例。一般在不能自由構造對象的情況下，就會使用單例設計模式，例如創建一個對象需要消耗資源過多，還有訪問 IO 和數據庫等資源的情況。

1.單例模式

單例模式

優點

1、在內存中只有一個實例，減少了內存開支和性能開銷；

2、可以避免對同一資源文件的同時寫操作；

3、可以在系統設置全局的訪問點，優化和共享資源訪問，例如可以設計一個單例類，負責所有數據表的映射處理；

缺點

1、一般沒有接口，擴展困難；

2、單例模式如果持有 Context，很容易引發內存泄漏，此時需要注意傳遞給單例對象的 Context 最好是 Application Context；

UML 類圖：

1.餓漢式單例

public class Singleton {

private static final Singleton instance = new Singleton(); // 句柄

private Singleton() {

}

public static Singleton getInstance() {

return instance;

}

}

2.懶漢式單例

優點是單例只有在使用時才會被實例化；缺點是第一次加載反應稍慢，每次調用 getInstance() 都進行同步，造成了不必要的同步開銷，一般不建議使用。

public class Singleton {

private static Singleton instance; // 句柄

private Singleton() {

}

public static synchronized Singleton getInstance() { // 有同步開銷

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

3.DCL單例

Double Check Lock 實現單例，優點是既能夠在需要時才初始化單例，又能夠保證線程安全，且單例對象初始化后調用 getInstance() 不進行同步鎖；缺點是第一次加載反應稍慢。

public class Singleton {

// volatile 禁止指令重排序優化

private volatile static Singleton instance = null; // 句柄

private Singleton() {

}

public static Singleton getInstance() {

if (instance == null) { // 避免不必要的同步

synchronized (Singleton.class) {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

}

}

return instance;

}

}

4.靜態內部類單例(推薦使用)

第一次加載不會初始化 Singleton，只有在第一次調用 Singleton 的 getInstance() 才會初始化，第一次調用會導致虛擬機加載 SingletonHolder 類，這種方式不僅能夠確保線程安全，也能夠保證單例對象的唯一性，同時也延遲了單例的實例化，推薦使用。

public class Singleton {

private Singleton() {

}

public static Singleton getInstance() {

return SingletonHolder.instance;

}

private static class SingletonHolder {

private static final Singleton instance = new Singleton();

}

}

5.使用容器實現單例

在初始，將多種單例類型注入到一個統一的管理類中，在使用時根據 key 獲取對象對應類型的對象。可管理多種類型的單例，并且在使用時可以通過統一的接口進行獲取操作，降低了耦合度。

public class SingletonManager {

private static Map objMap = new HashMap<>();

private SingletonManager() {

}

public static void registerInstance(String key, Object instance) {

if (objMap.containsKey(key)) {

objMap.put(key, instance);

}

}

public static Object getInstance(String key) {

return objMap.get(key);

}

}

不管以何種形式實現單例模式，它們的核心原理都是將構造函數私有化，并且通過靜態方法獲取一個唯一的實例，在這個獲取的過程中必須保證線程安全、防止反序列化導致重新生成實例對象等問題，選擇何種取決于項目本身，并發環境是否復雜、單例對象等資源消耗等。

2.Spring源碼中的應用情景

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java行业情景分析_Java 设计模式情景分析——单例模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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