一、介紹

采取一定的方法保證在整個(gè)的軟件系統(tǒng)中，對(duì)某個(gè)類只能存在一個(gè)對(duì)象實(shí)例，并且該類只提供一個(gè)取得其對(duì)象實(shí)例的方法。

不使用單例模式的UML類圖：

使用單例模式的UML類圖：

使用場(chǎng)景：

• 需要頻繁創(chuàng)建或銷毀的對(duì)象
• 創(chuàng)建對(duì)象耗時(shí)過多或耗費(fèi)資源過多，但又經(jīng)常用到
• 工具類對(duì)象
• 頻繁訪問數(shù)據(jù)庫(kù)或文件的對(duì)象

二、Java版實(shí)現(xiàn)

1. 餓漢式（靜態(tài)常量）

//餓漢式(靜態(tài)變量)
class Singleton {//1. 構(gòu)造器私有化, 外部能newprivate Singleton() {}//2.本類內(nèi)部創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例private final static Singleton instance = new Singleton();//3. 提供一個(gè)公有的靜態(tài)方法，返回實(shí)例對(duì)象public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

優(yōu)點(diǎn)：寫法簡(jiǎn)單，在類裝載的時(shí)候就完成了實(shí)例化，避免了線程同步問題。

缺點(diǎn)：在類加載的時(shí)候完成實(shí)例化，沒有達(dá)到懶加載的效果，可能造成內(nèi)存浪費(fèi)。

2. 餓漢式（靜態(tài)代碼塊）

//餓漢式(靜態(tài)變量)
class Singleton {//1. 構(gòu)造器私有化, 外部能newprivate Singleton() {}//2.本類內(nèi)部創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例private  static Singleton instance;static { // 在靜態(tài)代碼塊中，創(chuàng)建單例對(duì)象instance = new Singleton();}//3. 提供一個(gè)公有的靜態(tài)方法，返回實(shí)例對(duì)象public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

優(yōu)缺點(diǎn)同上。

3. 懶漢式（線程不安全）

class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}//提供一個(gè)靜態(tài)的公有方法，當(dāng)使用到該方法時(shí)，才去創(chuàng)建 instance//即懶漢式public static Singleton getInstance() {if(instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

優(yōu)缺點(diǎn)：起到了懶加載的效果，但只能在單線程下使用，多線程可能創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。

3. 懶漢式（線程安全，同步方法）

// 懶漢式(線程安全，同步方法)
class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}//提供一個(gè)靜態(tài)的公有方法，加入同步處理的代碼，解決線程安全問題//即懶漢式public static synchronized Singleton getInstance() {if(instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

優(yōu)缺點(diǎn)：解決了線程安全問題，但效率太低，每個(gè)線程在想獲得類的實(shí)例時(shí)候，都需要進(jìn)行同步。

5. 雙重檢查

class Singleton {private static volatile Singleton instance;private Singleton() {}//提供一個(gè)靜態(tài)的公有方法，加入雙重檢查代碼，解決線程安全問題, 同時(shí)解決懶加載問題//同時(shí)保證了效率, 推薦使用public static synchronized Singleton getInstance() {if(instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if(instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}
}

優(yōu)缺點(diǎn)：實(shí)例代碼只需要執(zhí)行一次，后面再訪問時(shí)，會(huì)被外層判空語(yǔ)句攔截，避免反復(fù)進(jìn)行方法同步。延遲加載，效率較高。

6. 靜態(tài)內(nèi)部類

// 靜態(tài)內(nèi)部類完成， 推薦使用
class Singleton {private static volatile Singleton instance;//構(gòu)造器私有化private Singleton() {}//寫一個(gè)靜態(tài)內(nèi)部類,該類中有一個(gè)靜態(tài)屬性 Singletonprivate static class SingletonInstance {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); }//提供一個(gè)靜態(tài)的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCEpublic static synchronized Singleton getInstance() {return SingletonInstance.INSTANCE;}
}

靜態(tài)內(nèi)部類的特點(diǎn)：當(dāng)外部類裝載時(shí)，靜態(tài)內(nèi)部類不會(huì)立即實(shí)例化，而是在真正用到時(shí)才會(huì)實(shí)例化。并且靜態(tài)內(nèi)部類保證了線程的安全性。

7. 枚舉

package com.atguigu.singleton.type8;public class SingletonTest08 {public static void main(String[] args) {Singleton instance = Singleton.INSTANCE;Singleton instance2 = Singleton.INSTANCE;System.out.println(instance == instance2);System.out.println(instance.hashCode());System.out.println(instance2.hashCode());instance.sayOK();}
}//使用枚舉，可以實(shí)現(xiàn)單例, 推薦
enum Singleton {INSTANCE; //屬性public void sayOK() {System.out.println("ok~");}
}

優(yōu)缺點(diǎn)：不僅可以避免多線程同步問題，而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對(duì)象。

三、Golang版實(shí)現(xiàn)

1. 餓漢式

package mainimport "fmt"type Singleton struct {	Name string
}var SingletonInstance Singletonfunc init() {SingletonInstance = Singleton{"singleTonName"};
}func main() {fmt.Printf("SingletonInstance: %v", SingletonInstance)
}

通過init函數(shù)在初始化的時(shí)候加載單例類的實(shí)例。

2. 懶漢式

package mainimport ("fmt""sync"
)type Singleton struct {	Name string
}var (SingletonInstance SingletonSingletonOnce     sync.Once
)func GetInstance() Singleton {SingletonOnce.Do(func() {SingletonInstance = Singleton{"SingletonName"}})return SingletonInstance
}func main() {GetInstance()fmt.Printf("SingletonInstance: %v", SingletonInstance)
}

通過sync.Once實(shí)現(xiàn)在初次使用這個(gè)實(shí)例時(shí)才加載的效果。