单例模式

单例类，通过使用private的构造函数确保一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化。通用代码如下：

public class Singleton{
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    //限制产生多个对象
    private Singleton(){}
    //通过该方法获取实例对象
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
    public static void doSomething(){
    }
}

单例模式的优缺点：

• 由于单例在内存中只有一个实例，减少内存开支，特别是对象需要频繁创建和销毁时；
• 当单例模式只产生一个对象，当对象的产生需要较多资源，比如读取配置文件、产生其他依赖对象时，可以使用单例模式减少性能开销；
• 可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件操作，使用单例，可以避免同时对文件的写操作；
• 设置系统全局访问点，优化和共享资源访问，比如设计一个单例类，处理所有数据表的映射处理。

但是它也有一些缺点：

• 单例类一般没有接口，扩展很困难，而且接口对单例模式来说也没有意义，它要求自行实例化，而接口和抽象类是不能实例化的。
• 对于测试不利。
• 单例模式与单一职责模式有冲突。类应该只实现单个逻辑，而不关心是否是单例，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合到一个类中。

使用场景：

• 要求生成唯一的序列号的环境；
• 访问共享资源点或共享数据，例如一个web计数器，不用每次都刷新到数据库中，使用单例模式并确保线程安全；
• 创建一个对象需要消耗的资源过多，比如访问IO或者创建数据库等资源；
• 定义大量静态常量和静态方法的类，比如工具类。

使用注意事项：

在高并发环境下，上述通用代码不会产生多个实例，但如果使用下面的方式创建（懒汉模式），则会出现问题：

//线程不安全类,需要使用synchronize关键字等手段加以同步
public class Singleton{
    private static Singleton singleton = null;
    //限制产生多个对象
    private Singleton{}
    public static Singleton getInstance(){
        if(singleton == null){
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

其次，需要考虑对象的复制情况，在java中，对象默认不可复制，除非实现了Cloneable接口，并实现了clone()方法，则可以直接复制出一个新对象，并且不通过构造函数，即使是私有构造函数，这种情况唯一的办法是不要事先Cloneable接口。