一句話概括：保證一個類僅有一個實例，并提供一個訪問它的全局訪問點。

Singleton的英文意義是獨身，也就是只有一個人，應(yīng)用在物件導(dǎo)向語言上，通常翻譯作單例：單一個實例（Instance）。?
很多時候，您會需要Singleton模式，例如印表機管理，您希望程式中只能有一個Print Spooler，以避免兩個列印動作同時輸入至印表機中；例如資料庫管理，因為建立連接（Connection）物件會耗用資源，您希望程式中只能有一個 連接物件，所有其它的程式都透過這個物件來連接資料庫，以避免連接物件的重復(fù)開啟造成資源的耗用；例如系統(tǒng)程式屬性檔的讀取，您使用單一個物件來讀取屬性 內(nèi)容，而程式的其它部份都向這個物件要求屬性資料，而不是自行讀取屬性資料。?
以印表機設(shè)計為例，有的設(shè)計人員會采取全域變數(shù)的方式來建立實例，并在程式中隨機取用這個實例，Java雖然不支援全域變數(shù)，但透過將物件包裝在一個類別之中，也有人會采用這樣的寫法：

public class PrintSpooler { public PrintSpooler() { // .... } public Connection getSpooler(){ .... } } public class GlobalObject { private PrintSpooler printSpooler; public GlobalObject () { printSpooler = new PrintSpooler(); ... } public void getPrintSpooler() { return printSpooler; } }

無論全域變數(shù)或是以上的例子，都無法保證只產(chǎn)生唯一個實例，您也許會注意不犯這個錯誤，但與您共同工作的伙伴也許會直覺的使用建構(gòu)方法來產(chǎn)生一個 PrintSpooler實例。?
Singleton模式可以保證一個類別只有一個實例，并提供一個訪問（visit）這個實例的方法。?
一個Singleton實作即為Java中的java.lang.Runtime類別，每個Java程式執(zhí)行時都有一個唯一的Runtime物件，可以透過它提供的靜態(tài)方法getRuntime()方法來取得這個物件，例如：

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

取得Runtime物件之后，您可以透過它進行一些外部命令的執(zhí)行、進行垃圾處理等等指令，您可以開啟Runtime.java類別，開頭的幾行是這樣寫的：

public class Runtime { private static Runtime currentRuntime = new Runtime(); public static Runtime getRuntime() { return currentRuntime; } /** Don't let anyone else instantiate this class */ private Runtime() {} // 以下略 }

有幾個實作上面結(jié)構(gòu)的方法，可以在第一次需要實例時再建立物件，也就是采用所謂的Lazy Initialization：

public class Singleton { private static Singleton instance = null; private Singleton() { // .... } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) {instance = new Singleton(); }return instance; } // .. 其它實作 }

上面的實作適用于單執(zhí)行緒的程式，在多執(zhí)行緒的程式下，以下的寫法在多個執(zhí)行緒的競爭資源下，將仍有可能產(chǎn)生兩個以上的實例，例如下面的情況：

Thread1: if(instance == null) // true?
Thread2: if(instance == null) // true?
Thread1: instance = new Singleton(); // 產(chǎn)生一個實例?
Thread2: instance = new Singleton(); // 又產(chǎn)生一個實例?
Thread1: return instance; // 回傳一個實例?
Thread2: return instance; // 又回傳一個實例

在多執(zhí)行緒的環(huán)境下，為了避免資源同時競爭而導(dǎo)致如上產(chǎn)生多個實例的情況，加上同步（synchronized）機制

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

不過這種簡單的寫法不適合用于像伺服器這種服務(wù)很多執(zhí)行緒的程式上，同步機制會造成相當(dāng)?shù)男艿吐?#xff0c;為了顧及Singleton、Lazy Initialization與效能問題，因而有了Double-check Locking的模式：

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

Java中Runtime類別的作法就簡單多了，它舍棄了Lazy Initialization，如果您的實例初始化不是很久的話，可以用這種方式：

public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() { // .... } public static Singleton getInstance() { return instance; } // 其它實作 }

Singleton本身的觀念簡單但應(yīng)用很廣，因而很多時候必須對實際環(huán)境作一些考量與調(diào)整，建議您也看看有關(guān)于Singleton的這篇?討論。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Design Pattern: Singleton 模式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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