什么是單例模式

單例模式是一種設計模式，它保證在一個應用程序的上下文中，我們只創(chuàng)建一個類的單一實例。這個類必須自我實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例。

主要解決什么問題

單例模式主要解決的是資源共享和控制共享資源的問題。當我們希望避免對某個類的頻繁創(chuàng)建和銷毀而帶來的大量性能開銷，或者希望確保所有的請求都訪問同一個實例，以便更好地協(xié)調(diào)操作時，就可以使用單例模式。

在什么時候我們需要使用單例模式

當我們需要控制實例數(shù)目，節(jié)約系統(tǒng)資源的時候；當一個類只允許創(chuàng)建一個對象時，比如一個系統(tǒng)只能有一個窗口管理器，或者在一個系統(tǒng)中只能有一個計時工具等情況下，就需要使用單例模式。

生活中的應用實例

一個生活中的例子可能是總統(tǒng)或首相的角色。在一個國家中，總統(tǒng)或首相在任何特定時間只能有一個。這個人負責做出決策并控制資源。

優(yōu)點

在內(nèi)存里只有一個實例，減少了內(nèi)存開銷。

避免對資源的多重占用。

可以全局訪問。

缺點

沒有接口，擴展困難。

如果要擴展單例對象，只有修改代碼，不能遵循“開閉原則”。

使用場景

需要頻繁實例化然后銷毀的對象。

創(chuàng)建對象時耗時過多或耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象。

需要定義大量的靜態(tài)變量和靜態(tài)方法的環(huán)境，類似全局變量和全局函數(shù)的場景。

代碼舉例

以下是一個簡單的單例模式的Java代碼實現(xiàn)：

java

Copy

public class Singleton {

? ? // 在自己內(nèi)部定義自己一個實例

? ? private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

? ? // 私有化構(gòu)造函數(shù)，外部無法訪問

? ? private Singleton() {}

? ? // 對外提供獲取實例的靜態(tài)方法

? ? public static Singleton getInstance() {

? ? ? ? return INSTANCE;

? ? }

}

這就是一個最簡單的單例模式實現(xiàn)，這種方式稱為餓漢式單例，即類一旦加載，就試圖在自己的內(nèi)存中創(chuàng)建一個實例。這種方式簡單直接，在多線程環(huán)境下也能保證單例。但缺點是無法做到延遲實例化。