一、定义
通俗的解释:独一无二的对象,(只有一个实例,而且只能有一个实例存在)
二、要素
1、某个类只能有一个实例(只能被new一次)。
2、他必须自行创建这个实例(自己创建)。
3、他必须自行向整个系统提供这个实例(提供方法取到这个唯一的实例)。
三、应用场景
只是说了几个典型的,还有好多。
1、线程池、缓存、对话框、处理偏好设置和注册表的对象、充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象事实上,这类对象只能有一个实例,若制造出多个实例,就会导致许多问题产生,如资源使用过量或者是不一致的结果等等。
2、资源共享的情况下,避免由于资源操作时导致的性能或损耗等,如上述中的日志对象。
3、控制资源的情况下,方便资源之间的互相通信。如上初中的线程池。
四、优缺点
优点
1、实例控制:单例模式会阻止其他对象实例化其他自己的单例对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例。
2、灵活性:因为类控制了实例化过程,所以类可以灵活更改实例化过程。
缺点
1、开销:虽然数量很少,但是如果每次对象请求引用时都检查是否存在类的实例,将仍然需要一些开销,可以通过使用静态初始化解决此问题。
2、可能的开发混淆:使用单例对象(尤其在类库中定义的对象)时,开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象,因为可能无法访问库源代码,因为应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。
五、种类
1、饿汉式:类一旦加载,就会实例化这个唯一的对象,不管之后用不用此对象,他都会实例化出来,会占用一定的内存,并且是线程安全的,可以直接应用到多线程场景。
2、懒汉式:类加载期间不会实例化任何实例,而是当调用内部的getInstance()静态方法时,才会进行实例化操作,好比延迟加载,如果要做的工作较多的话,性能上会有些延迟,并且是线程不安全的。
3、枚举法:java1.5后新增枚举。
4、登记式:用的较少,自己上网搜吧
六、实战
1、饿汉式

饿汉式
2、懒汉式

懒汉式
大家都发现了,懒汉式存在线程安全的问题,下面介绍三种解决办法:
(一)直接同步法(简单粗暴效率低)

直接同步法
通过增加synchronized关键字到getInstance()方法中,我们迫使每个线程在进入这个方法前,都要先等别的线程离开该方法,这样严重影响了性能(及其不推荐,但却是最简单粗暴的办法)。
(二)双重检查加锁

双重检查加锁
volatile:确保当singleton变量被初始化时,(volatile不懂的去自己查资料)多个线程正确的处理singleton变量这种方式彻底解决了方式一的那种低调率问题。只有第一次才彻底执行同步的代码。(推荐)。如果不是采用java1.5以及以上版本的话,双重检查加锁实现会失效。
(三)静态内部类方式(我喜欢的方式)

静态内部类方式
利用静态内部类的机制来初始化实例,静态内部类只有当被调用的时候才开始首次被加载,所以与饿汉式是不同的,一定要注意区别!(我个人极其推荐)
懒汉式和饿汉式都并非绝对安全,通过反射机制,依旧可以实例化多次。(要想防止反射,可以在构造器中判断若多次new,就抛出异常)
3、枚举法

枚举法
枚举本身就是单例模式。避免了反射和反序列化的漏洞。调用的效率比较高,线程安全,实现简单。唯一的缺点是没有实现延时加载。
除了枚举法,其他都存在反射注入的漏洞。
最后简单介绍一下JDK里的单例模式吧

Runtime若有兴趣,欢迎来加入群,【Java初学者学习交流群】:458430385,此群有Java开发人员、UI设计人员和前端工程师。有问必答,共同探讨学习,一起进步!
欢迎关注我的微信公众号【Java码农社区】,会定时推送各种干货(纯干货的东西,并非Java基础语法这些。)

Java码农社区