单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
它有以下的三个主要的特点:
单例类只能有一个实例。
单例类必须自己创建自己的唯一实例。
单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍
意图:
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。
一个全局使用的类频繁地创建与销毁、当您想控制实例数目节省系统资源的时候,使用这个创建模式。
应用实例:
一个班级只有一个班主任。
Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点:
在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:
- 没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景:
要求生产唯一序列号。
WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:
getInstance()
方法中需要使用同步锁synchronized (Singleton.class)
防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。