设计模式–单例模式

要搞清楚以下几个问题？

为什么要使用单例
单例存在哪些问题
单例与静态类的区别
有何替代的解决方案

什么是单例模式

单例设计模式：一个类只允许创建一个对象（实例）,那这个类就是一个单例类，这种设计模式就是单例设计模式。

。。。。

实例1：避免i资源访问冲突

将对象级别的锁换成类级别的锁就行，让所有的对象都共享一把锁。这样就避免了不同对象之间同时调用log()函数，而导致的日志覆盖问题

单例模式的解决思路就简单一些了。单例模式相对于之前类级别锁的好处是，不用创建那么多Logger对象，一方面节省内存空间，另一方面节省系统文件句柄（对于OS来说，文件句柄也是一种资源，不能随便浪费）

我们将Logger设计成一个单例类，程序中只允许创建一个Logger对象，所有的线程共享使用这一个Logger对象，共享一个FileWriter对象，而FileWriter本身是对象级别线程安全的，也就避免了多线程情况下写日志会相互覆盖的问题。

public class Logger{
    private FileWriter writer;
    private static final Logger instance = new Logger();
    
    private Logger(){
        File file = new File("xxx/log.txt");
        writer = new FileWriter(file,true);//true表示追加写入
    }
    
   //未写完
}

实例2：表示全局唯一类

从业务概念上，如果有些数据在系统中只应保存一份，那么就比较适合设计为单例类

如：

配置信息类，
唯一递增ID号码生成器

如何实现一个单例

概括起来，要实现一个单例，我们需要关注的点无外乎下面几个

构造函数需要是private访问权限的，这样才能避免外部通过new创建实例
考虑对象创建时的线程安全问题
考虑是否支持延迟加载（延迟加载的意思是说，在关联查询时，利用延迟加载，先加载主信息。使用关联信息时再去加载关联信息）
考虑getInstance()性能是否高（是否加锁）

五种单例实现方法

饿汉式

饿汉式的实现方式比较简单，在类加载的时候，instance静态实例就已经创建并初始化好了，所以，instance实例的创建过程是线程安全的。不过这样的实现方式是不支持延迟加载的。

有人认为如果实例占用资源多（如内存）或者初始化耗时长（比如需要加载各种配置文件），提前初始化实例是一种浪费资源的行为。最好的方法应该是在用到的时候再去初始化

作者则认为：如果初始化耗时长，那最好不要等到真正要用到它的时候，采取执行这个耗时长的初始化过程，这会影响到系统的性能（如：在相应客户端接口请求的时候，做这个初始化操作，会导致此请求的响应时间变长，甚至超时）；采用饿汉式实现方式，将耗时的初始化操作提前到程序启动的时候完成，这样就能避免程序运行的时候，再去初始化导致的性能问题

如果实例占用资源多，按照fail-fast的设计原则（有问题及早暴露）,我们希望在程序启动时就将这个实例初始化好，如果资源不够，也会正在程序启动的时候触发报错，我们可以立即取修复

懒汉式

懒汉式对比饿汉式的优势是支持延迟加载

不过这种方式的并发度很低，类似串行

如果这个单例类是偶尔会被使用，这种设计是可以被接受的，但是如果被频繁使用，那么频繁加锁，释放锁及并发度低等操作，会导致性能瓶颈，这种实现方式不可取

双重检测

既支持延迟加载，又支持高并发的单例实现方法

主要instance被创建之后，再调用getInstance()函数都不会进入到加锁逻辑中，所以这种实现方式解决了懒汉式并发度低的问题

静态内部类

枚举

通过java枚举类型本身的特性，保证了实例创建的线程安全性和实例的唯一性

单例存在哪些问题

单例对OOP特性支持不友好