一句話概括：保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

Singleton的英文意義是獨(dú)身，也就是只有一個(gè)人，應(yīng)用在物件導(dǎo)向語(yǔ)言上，通常翻譯作單例：單一個(gè)實(shí)例（Instance）。?
很多時(shí)候，您會(huì)需要Singleton模式，例如印表機(jī)管理，您希望程式中只能有一個(gè)Print Spooler，以避免兩個(gè)列印動(dòng)作同時(shí)輸入至印表機(jī)中；例如資料庫(kù)管理，因?yàn)榻⑦B接（Connection）物件會(huì)耗用資源，您希望程式中只能有一個(gè) 連接物件，所有其它的程式都透過(guò)這個(gè)物件來(lái)連接資料庫(kù)，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(gè)物件來(lái)讀取屬性 內(nèi)容，而程式的其它部份都向這個(gè)物件要求屬性資料，而不是自行讀取屬性資料。?
以印表機(jī)設(shè)計(jì)為例，有的設(shè)計(jì)人員會(huì)采取全域變數(shù)的方式來(lái)建立實(shí)例，并在程式中隨機(jī)取用這個(gè)實(shí)例，Java雖然不支援全域變數(shù)，但透過(guò)將物件包裝在一個(gè)類別之中，也有人會(huì)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(wú)論全域變數(shù)或是以上的例子，都無(wú)法保證只產(chǎn)生唯一個(gè)實(shí)例，您也許會(huì)注意不犯這個(gè)錯(cuò)誤，但與您共同工作的伙伴也許會(huì)直覺(jué)的使用建構(gòu)方法來(lái)產(chǎn)生一個(gè) PrintSpooler實(shí)例。?
Singleton模式可以保證一個(gè)類別只有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)（visit）這個(gè)實(shí)例的方法。?
一個(gè)Singleton實(shí)作即為Java中的java.lang.Runtime類別，每個(gè)Java程式執(zhí)行時(shí)都有一個(gè)唯一的Runtime物件，可以透過(guò)它提供的靜態(tài)方法getRuntime()方法來(lái)取得這個(gè)物件，例如：

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

取得Runtime物件之后，您可以透過(guò)它進(jìn)行一些外部命令的執(zhí)行、進(jìn)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(gè)實(shí)作上面結(jié)構(gòu)的方法，可以在第一次需要實(shí)例時(shí)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(shí)作 }

上面的實(shí)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(gè)執(zhí)行緒的競(jìng)爭(zhēng)資源下，將仍有可能產(chǎn)生兩個(gè)以上的實(shí)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(gè)實(shí)例?
Thread2: instance = new Singleton(); // 又產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例?
Thread1: return instance; // 回傳一個(gè)實(shí)例?
Thread2: return instance; // 又回傳一個(gè)實(shí)例

在多執(zhí)行緒的環(huán)境下，為了避免資源同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致如上產(chǎn)生多個(gè)實(shí)例的情況，加上同步（synchronized）機(jī)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(guò)這種簡(jiǎn)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(jī)制會(huì)造成相當(dāng)?shù)男艿吐?#xff0c;為了顧及Singleton、Lazy Initialization與效能問(wèn)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(jiǎn)單多了，它舍棄了Lazy Initialization，如果您的實(shí)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(shí)作 }

Singleton本身的觀念簡(jiǎn)單但應(yīng)用很廣，因而很多時(shí)候必須對(duì)實(shí)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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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