设计模式：单例模式

单例模式：定义、优点和局限性

单例模式的定义

单例模式的定义是：“保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。” 换句话说，单例模式允许我们创建一个类，该类的对象只能被实例化一次。

单例模式的优点

单例模式具有以下优点：

• 确保只有一个实例：单例模式可以确保一个类只有一个实例，从而避免了创建多个实例导致的资源浪费和混乱。
• 提供一个全局访问点：单例模式提供了一个全局访问点来访问该实例，这使得我们可以轻松地从任何地方访问该实例。
• 提高性能：单例模式可以提高性能，因为只需要创建一个实例，从而减少了创建和销毁实例的开销。

单例模式的局限性

单例模式也存在一些局限性：

• 缺乏灵活性：单例模式缺乏灵活性，因为只有一个实例，无法满足不同的需求。
• 测试困难：单例模式的测试可能会比较困难，因为无法创建多个实例来进行测试。
• 并发问题：单例模式在多线程环境中可能会遇到并发问题，需要采取措施来解决。

六种常见的单例创建方式

有六种常见的单例创建方式：

1. 饿汉式

饿汉式单例模式是一种最简单、最常用的单例模式。它在类加载时就创建好实例，并将其存储在类变量中。饿汉式单例模式的优点是简单、高效，缺点是无法延迟实例化。

2. 懒汉式

懒汉式单例模式是在第一次使用时才创建实例。它使用了一个静态变量来记录实例是否已经创建，如果已经创建，则直接返回该实例，否则才创建实例。懒汉式单例模式的优点是可以延迟实例化，缺点是需要加锁来保证线程安全。

3. 双重锁模式

双重锁模式是懒汉式单例模式的改进版本。它在创建实例时使用了两次锁，第一次锁是为了检查实例是否已经创建，第二次锁是为了创建实例。双重锁模式的优点是可以保证线程安全，缺点是性能略低于懒汉式单例模式。

4. 内部类模式

内部类模式是使用一个内部类来创建单例实例。内部类只有在第一次使用时才会被加载，因此可以延迟实例化。内部类模式的优点是简单、高效，缺点是需要使用内部类，这可能会使代码结构更加复杂。

5. 枚举模式

枚举模式是使用枚举类型来创建单例实例。枚举类型在 Java 中是线程安全的，因此可以保证单例实例的线程安全性。枚举模式的优点是简单、高效，缺点是只能创建一个实例，无法满足不同的需求。

6. 静态内部类模式

静态内部类模式是使用一个静态内部类来创建单例实例。静态内部类只有在第一次使用时才会被加载，因此可以延迟实例化。静态内部类模式的优点是简单、高效，缺点是需要使用内部类，这可能会使代码结构更加复杂。

结论

单例模式是一种常用的设计模式，它可以确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。单例模式有六种常见的创建方式，每种方式都有各自的优点和局限性。在实际应用中，我们可以根据具体的需求选择合适的单例创建方式。