单例模式

package top.tobing.test;

/**
 * @ClassName 饿汉式
 * @Description TODO
 * @Author wuning
 * @Date 2022/12/20 9:37
 * @Version 1.0
 */
public class Test {
    private static Test test=new Test();
    //构造方法私有,确保外界不能直接实例化
    private Test(){
    }
    //通过公有的静态方法获取对象实例
    private static Test getTest(){
        return test;
    }
}





package top.tobing.test;

/**
 * @ClassName 懒汉式
 * @Description TODO
 * @Author wuning
 * @Date 2022/12/20 9:39
 * @Version 1.0
 */
//懒汉式单例模式
public class Test01 {
    private static Test01 test01=null;
     //构造方法私有,确保外界不能直接实例化
    private Test01(){}
    //可以使用synchronized关键字对静态方法 getInstance()进行同步,线程安全的的懒汉式单例模式代码
    private synchronized Test01 getTest01(){
        if (test01==null){
            test01=new Test01();
        }
        return test01;
    }
}


//双重检查锁定(推荐使用)
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        // 第一次检查，避免不必要的同步
        if (instance == null) {
            // 同步块
            synchronized (Singleton.class) {
                // 第二次检查，防止多线程下重复创建实例
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

解释双重检查锁定的代码：

声明volatile关键字：在双重检查锁定中，instance变量被声明为volatile，这样可以保证在多线程环境下对instance变量的可见性。当一个线程修改instance的值时，其他线程能够立即看到最新的值，避免了线程之间的数据不一致性。

第一次检查（if (instance == null)）：在getInstance()方法中，首先检查instance是否为null，如果为null，才进入同步块进行实例的创建。这样可以避免不必要的同步操作，如果instance已经被初始化，后续线程直接返回已经存在的实例。

同步块：如果instance为null，线程进入同步块（synchronized (Singleton.class)），此时只有一个线程能够进入同步块，其他线程必须等待。

第二次检查（if (instance == null)）：在同步块内部，再次检查instance是否为null，这是为了防止多线程环境下重复创建实例。因为在第一次检查之后，可能有其他线程已经进入同步块并创建了实例。

创建实例：如果第二次检查也确认instance为null，就在同步块内部创建实例。

双重检查锁定可以在多线程环境下保证单例模式的线程安全性，并且通过减少同步的范围来提高性能。但要注意，双重检查锁定只适用于Java 5及以上版本，因为在Java 5之前的JVM对volatile关键字的实现存在一些问题，可能会导致双重检查锁定失效。

单例模式是一种常用的设计模式，其优点和特点包括：

优点：

确保只有一个实例：单例模式确保在整个应用程序中只有一个实例存在，避免了多个实例的创建，节省了系统资源。
全局访问点：由于只有一个实例存在，并提供了一个全局访问点，可以方便地访问该实例，避免了对实例的重复创建和传递。
适用于资源共享：当有多个对象需要共享某一资源时，使用单例模式可以确保只有一个实例访问该资源，避免了资源的浪费和冲突。
避免全局变量：单例模式提供了一个全局访问点，可以取代全局变量的作用，使代码更加模块化和可维护。

特点：

私有构造方法：单例模式的类通常会将构造方法设为私有，以防止外部直接实例化该类。
静态实例：单例模式一般会在类内部创建一个私有的静态实例，并提供一个静态的获取实例的方法。
延迟初始化：懒汉式单例模式在第一次访问时才进行初始化，避免了不必要的资源消耗。而饿汉式单例模式则在类加载时就进行初始化，保证了线程安全，但可能影响应用启动速度。
需要注意的是，单例模式虽然具有很多优点，但也有其缺点。在某些场景下，单例模式可能会导致类的职责过于集中，违背了单一职责原则。另外，由于全局可访问的特性，滥用单例模式可能导致代码可维护性下降和单元测试困难。因此，在使用单例模式时，需要谨慎考虑，确保其在设计上是合理且必要的。