GOF23设计模式之单例模式

·核心作用：

　　-保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

·常见应用场景：

　　-Windows的Task Manager（任务管理器）就是很典型的单例模式

　　-Windows的Recycle Bin（回收站）也是很典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例

　　-项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次new一个对象去读取

　　-网站的计数器，一般也是采用单例模式实现，否则难以同步

　　-应用程序的日志应用，一般都采用单例模式实现，这一般是由于共享日志文件一直处于打开状态，因为只能一个实例去操作，否则内容不好追加

　　-数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源

　　-操作系统的文件系统，也是大的单例模式实现的具体例子，一个操作系统只能有一个文件系统

　　-Application也是单例的典型应用（Servlet编程中会涉及到）

　　-在servlet编程中，每个servlet也是单例

　　-在Spring中，每个Bean默认就是单例，这样做的优点是Spring容器可以管理

　　-在SpringMVC框架中，控制对象（Controller）也是单例

·单例模式的优点：

　　-由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能的开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一　个单例对象，然后永久驻留在内存中的方式来解决

　　-单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化环共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理

·常见的五种单例模式实现方式：

　　-主要：

　　　　饿汉式（线程安全，调用效率高。但是，不能延时加载）

　　　　懒汉式（线程安全，调用效率不高。但是，可以延时加载）

　　-其他：

　　　　双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题，不建议使用）

　　　　静态内部类式（线程安全，调用效率高。可以延时加载）

　　　　枚举单例（线程安全，调用效率高，不能延时加载）

/**
 * 饿汉式单例模式实现
 * 问题：如果只是加载本类，而不是要调用getInstance()，甚至永远没有调用，则会造成资源的浪费
 * @author XuZeSen
 *
 */
public class SingletonDemo1 {
	//类初始化时，立即加载这个对象(没有延时加载的优势)，静态变量加载是天然的线程安全
	private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();
	//构造器私有化
	private SingletonDemo1() {
	}
	//定义一个全局的访问点，访问这个单例对象，方法没有同步，调用效率高
	public static SingletonDemo1 getInstance(){
		return instance;
	}
}

/**
 * 懒汉式单例模式实现
 * 问题：资源利用率高了，但是，每次调用getInstance()方法都要同步，并发效率较低
 * @author XuZeSen
 *
 */
public class SingletonDemo2 {
	//类初始化时，没有立即加载这个对象(延时加载,真正用到的时候再创建)
	private static SingletonDemo2 instance;
	//构造器私有化
	private SingletonDemo2() {
	}
	//方法同步，调用效率低
	public static synchronized SingletonDemo2 getInstance(){
		if(null == instance){
			instance = new SingletonDemo2();
		}
		return instance;
	}
}

/**
 * 双重检测锁实现
 * 这个模式下将内容同步到if内部，提高了执行的效率，不必每次获取对象时都进行同步
 * 只有第一次同步创建了
 * @author Sen
 *
 */
public class SingletonDemo3 {
	private static SingletonDemo3 instance = null;
	private SingletonDemo3() {
	}
	public static SingletonDemo3 getInstance(){
		if(null == instance){
			SingletonDemo3 temp;
			synchronized (SingletonDemo3.class) {
				temp = instance;
				if(null == temp){
					synchronized (SingletonDemo3.class) {
						temp  = new SingletonDemo3();
					}
				}
				instance = temp;
			}
		}
		return instance;
	}
}

/**
 * 静态内部类单例模式实现
 * 外部类没有static属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象
 * 兼备了并发高效调用和延时加载的优势
 * @author XuZeSen
 *
 */
public class SingletonDemo4 {
	//构造器私有化
	private SingletonDemo4() {
	}
	//instance是static final类型，保证了内存中只有一个这样的实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证了线程安全性
	private static class SingletonClassInatance{
		private static final SingletonDemo4 instance = new SingletonDemo4();
	}
	//只有真正调用getInstance()，才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的。
	public static  SingletonDemo4 getInstance(){
		return SingletonClassInatance.instance;
	}
}

/**
 * 枚举式单例模式实现（没有延时加载）
 * @author XuZeSen
 *
 */
public enum SingletonDemo5 {

	//这个枚举元素，本身就是单例对象
	INSTANCE;

	//添加自己需要的操作！
	public void singletonOperation(){

	}
}