设计模式之单例模式

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。

简介

单例模式是一种常用的软件设计模式，其定义是单例对象的类只能允许一个实例存在。

许多时候整个系统只需要拥有一个的全局对象，这样有利于我们协调系统整体的行为。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息。这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

实现思路

声明一个本类对象
构造方法私有化
给外部提供一个静态方法获取对象实例 getInstance()

实现方式

饿汉式

在类被加载后，对象被创建，到程序结束后释放

class Singleton_1 {
    private final static Singleton_1 s = new Singleton_1();

    private Singleton_1() {
    }

    public static Singleton_1 getInstance() {
        return s;
    }
}

懒汉式（线程不安全）

在第一次调用getInstance()方法时，对象被创建，到程序结束后释放

class Singleton_2 {

    private static Singleton_2 s;

    private Singleton_2() {
    }

    public static Singleton_2 getInstance() {
        if (s == null) {
            s = new Singleton_2();
        }
        return s;
    }
}

懒汉式（线程安全，同步方法）

/**
 * 懒汉式, 线程安全
 */

class Singleton_3 {

    private static Singleton_3 s;

    private Singleton_3() {
    }

    public static synchronized Singleton_3 getInstance() {
        if (s == null) {
            s = new Singleton_3();
        }
        return s;
    }
}

还有几种，以后学习到会添加

问题

1. 为什么要使用单例模式，它有什么好处？

在设计一些工具类的时候（通常工具类，只有方法，没有属性）
工具类可能被频繁调用

目的是为了节省重复创建对象带来的内存消耗，从而提高效率

2. 能不能使用构造方式私有化加上静态方法来代替单例呢

两种方式各有特点，在Java的JDK中Math类就是静态类来实现的，而java.lang.Runtime是一个单例的类

由于是静态方法，程序运行时就已经被加载到静态方法区中，这样调用的时候就可以直接从静态方法区中读取，速度很快，不过占用内存较高。

单例中的方法，归根结底还是普通方法，方式的执行需要依赖对象，方法运行时需要进栈，运行结束后出栈，这样在内存中只占一个对象的空间，对内存比较节省

如果是一个非常重的对象，单例可以懒加载，但是静态类没有这样的优势，并且非常热切的加载。

使用单例，可以通过继承和多态扩展基类，实现接口和更有能力提供不同的实现，如果我们讨论java.lang.Runtime，在Java中它是单例，调用getRuntime()方法，会基于不同的JVM返回不同的实现，但也保证了每个JVM中实有一个实例，如果java.lang.Runtime是一个静态类，不太可能因不同的JVM返回不同的实现。

这就是Java中单例与静态类的区别，当你需要一个全OO能力的对象时，选择单例，如果仅仅是将一些静态方法预售，使用静态类。