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设计模式之单例模式

作者：cndz 围观群众：676 更新于 标签：设计模式单例模式设计模式讲解

单例模式指的是一个类只能创建一个实例，这个实例被整个应用程序共享使用。在Java中，单例模式非常常见，例如Spring框架中的ApplicationContext、日志工具类log4j等都是单例模式。本文主要介绍单例模式的概念、优缺点以及实现方法。

一、概念

单例模式是一种创建型设计模式，它保证了一个类只有一个实例，并提供了一个访问该实例的全局访问点。简单来说，就是将某个对象设计为全局唯一的，以便于在任何地方都可以访问到。

二、优缺点

优点：

  1. 对于频繁创建和销毁的对象，可以提高系统性能，减少了内存的开销。
  2. 可以避免对资源的多重占用，例如对文件、数据库连接池等资源的管理问题。
  3. 全局唯一性，可以避免由于多个对象产生的不一致性问题。

缺点：

  1. 单例模式过度使用会导致代码的复杂性增加，降低程序的灵活性和扩展性。
  2. 单例模式对测试不利，因为单例对象通常不能被替换或继承，从而难以进行mock测试。

三、实现方法

单例模式有很多种实现方法，下面介绍其中两种常用的方法。

  1. 饿汉式单例模式

饿汉式单例模式指的是在类加载时就创建好一个静态实例对象，以后每次使用时直接返回该实例。这种方式在多线程环境下不需要考虑同步问题，因为静态变量在类加载时就已经初始化完成了。

public class Singleton {

    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

}
  1. 懒汉式单例模式

懒汉式单例模式指的是在第一次使用时才创建实例对象。这种方式需要考虑线程安全问题，因为多个线程同时调用getInstance()方法时可能会创建多个实例。可以通过加锁来解决这个问题，但会降低性能。另外，该方法在反序列化时可能会创建多个实例，可以通过添加readResolve()方法解决这个问题。

public class Singleton {

    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private Object readResolve() throws ObjectStreamException {
        return instance;
    }

}

以上是单例模式的两种常用实现方法，可以根据具体情况选择适合自己的方式。需要注意，单例模式在应用程序中非常常见，但并不是万能的解决方案，需要根据实际情况进行选择和权衡。

四、总结

本文介绍了单例模式的概念、优缺点以及实现方法，希望能够对读者对设计模式的理解和应用有所帮助。在实际开发中，我们需要根据具体情况进行选择和应用，避免滥用单例模式造成代码复杂度过高等问题。

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