Singleton 模式用於確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，並提供全局訪問(wèn)點(diǎn)。 1. 通過(guò)私有構(gòu)造函數(shù)防止外部創(chuàng)建實(shí)例。 2. 在類內(nèi)部創(chuàng)建靜態(tài)私有實(shí)例。 3. 提供公共靜態(tài)方法獲取該實(shí)例。實(shí)現(xiàn)需注意線程安全，如使用雙重檢查鎖定或靜態(tài)內(nèi)部類。優(yōu)點(diǎn)包括節(jié)省資源、統(tǒng)一管理，缺點(diǎn)是耦合度高、依賴隱藏、多線程處理複雜。

Singleton 模式是一種常見(jiàn)的軟件設(shè)計(jì)模式，它的核心目的是確保一個(gè)類在整個(gè)應(yīng)用程序中只有一個(gè)實(shí)例存在，並提供一個(gè)全局訪問(wèn)點(diǎn)來(lái)獲取這個(gè)實(shí)例。這在管理共享資源（比如數(shù)據(jù)庫(kù)連接、配置信息、日誌記錄器等）時(shí)非常有用。

為什麼需要Singleton？

你可能會(huì)問(wèn)：為什麼要限制一個(gè)類只能有一個(gè)實(shí)例？其實(shí)，在很多場(chǎng)景下，我們希望某些對(duì)像在整個(gè)系統(tǒng)中只出現(xiàn)一次。例如：

• 數(shù)據(jù)庫(kù)連接池：通常只需要一個(gè)連接池來(lái)管理所有連接。
• 配置管理器：應(yīng)用的配置信息只需要加載一次。
• 日誌記錄器：多個(gè)實(shí)例可能造成日誌混亂。

如果每次調(diào)用都創(chuàng)建新對(duì)象，不僅浪費(fèi)資源，還可能導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)不一致。 Singleton 就是用來(lái)解決這類問(wèn)題的。

如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本的Singleton？

要實(shí)現(xiàn)Singleton，關(guān)鍵在於控制類的實(shí)例化過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，有以下幾個(gè)步驟：

• 構(gòu)造函數(shù)私有化，防止外部通過(guò)new創(chuàng)建實(shí)例。
• 在類內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)的私有實(shí)例。
• 提供一個(gè)公開(kāi)的靜態(tài)方法用於獲取該實(shí)例。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的Java 示例：

 public class Logger {
    private static Logger instance;

    private Logger() {}

    public static Logger getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Logger();
        }
        return instance;
    }
}

這樣無(wú)論誰(shuí)調(diào)用Logger.getInstance() ，都會(huì)拿到同一個(gè)實(shí)例。

注意：上面的例子不是線程安全的。多線程環(huán)境下可能需要加鎖或者使用雙重檢查機(jī)制。

線程安全的實(shí)現(xiàn)方式

如果你的應(yīng)用是多線程的，那就要考慮如何保證getInstance()是線程安全的。常見(jiàn)做法包括：

• 使用同步方法（性能較差）
• 使用雙重檢查鎖定（推薦）
• 使用靜態(tài)內(nèi)部類（簡(jiǎn)潔又高效）

以雙重檢查為例：

 public class Logger {
    private static volatile Logger instance;

    private Logger() {}

    public static Logger getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Logger.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Logger();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

這裡用了兩次判斷和synchronized鎖，可以避免每次都加鎖，提高效率。

單例的優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

優(yōu)點(diǎn)：

• 節(jié)省內(nèi)存和資源開(kāi)銷，避免重複初始化。
• 提供統(tǒng)一的訪問(wèn)入口，方便集中管理。

缺點(diǎn)：

• 過(guò)度使用會(huì)導(dǎo)致代碼耦合度高，不利於測(cè)試。
• 可能隱藏類之間的依賴關(guān)係。
• 多線程下需要額外處理線程安全問(wèn)題。

基本上就這些。 Singleton 模式看似簡(jiǎn)單，但要在不同場(chǎng)景下用好，還是得注意細(xì)節(jié)。

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