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🚩什么是单例设计模式？

单例模式（Singleton Pattern） 是 创建型设计模式，它确保 一个类只有一个实例，并提供 全局访问点 以获取该实例。

使用场景

• 需要保证全局唯一性的对象，如 日志管理器、数据库连接池、缓存管理器 等。

• 需要共享资源，避免创建多个实例导致资源浪费。

• 需要控制对象的访问，如 线程池，只能有一个管理者控制线程分配。

🚩单例设计模式的特点

• 全局唯一性：整个应用程序中只能有一个实例。

• 提供全局访问点：外部只能通过 getInstance() 获取实例。

• 延迟加载（可选）：可以实现 懒加载，只有在需要时才创建实例，减少资源占用。

• 线程安全（可选）：可以采用 同步机制 确保在多线程环境下仍然保证唯一性。

🚩单例设计模式的结构

单例模式主要包含以下部分：

• Singleton（单例类）：提供 私有构造方法，确保外部不能创建对象，并提供 公共 getInstance() 方法 访问唯一实例。

• Client（客户端）：通过 getInstance() 方法访问单例对象。

🚩单例设计模式的优缺点

✅ 优点

• 全局唯一性：保证只有一个实例，避免资源浪费。

• 控制实例个数：防止创建多个对象，影响性能或逻辑错误。

• 提供全局访问点：可以随时访问，无需每次创建新实例。

❌ 缺点

• 可能引起全局状态问题：单例是 全局对象，在某些情况下可能导致难以调试的状态问题。

• 不适用于多线程（非线程安全实现）：如果不加锁，多线程环境下可能会创建多个实例。

• 增加代码复杂度：如果实现线程安全的单例模式（如 双重检查锁定），代码会变得更复杂。

🚩单例设计模式的Java实现

代码地址：GitHub

• 创建单例类，instance 存储唯一实例，确保全局唯一性，private Singleton() 防止外部创建新实例，getInstance() 提供全局访问点。

/*** @author hanson* @description:* @date 2025-03-23 23:37:21* @version: 1.0*/
public class Singleton {private int number = 2025;public void setNumber(int number) {this.number = number;}public int getNumber() {return number;}// 1. 创建私有静态实例private static Singleton instance = new Singleton();// 2. 构造方法私有化，防止外部实例化private Singleton() {}// 3. 提供公共方法获取实例public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

• 测试单例模式

/*** @author hanson* @description:* @date 2025-03-23 23:39:39* @version: 1.0*/
public class SingletonPattern {public static void main(String[] args) {// Singleton singleton1 = new Singleton();  // 不能直接实例化Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();Singleton singleton3 = Singleton.getInstance();System.out.println(singleton1.getNumber() + " " + singleton2.getNumber() + " " + singleton3.getNumber());singleton1.setNumber(528);System.out.println(singleton1.getNumber() + " " + singleton2.getNumber() + " " + singleton3.getNumber());}
}

📌 运行结果

🚩代码总结

• 私有静态变量 instance 存储唯一实例，确保全局唯一性。

• 私有构造方法 private Singleton() 防止外部创建新实例。

• 公有静态方法 getInstance() 提供全局访问点。

🚩总结

• 单例模式（Singleton Pattern） 确保 一个类只有一个实例，并提供 全局访问点 获取该实例。

• 适用于 日志管理器、数据库连接池、线程池等 需要全局唯一实例的场景。

• Java 实现 需要 私有化构造方法，并提供 静态方法返回唯一实例。

✅ 适用场景：

• 需要 保证全局唯一性 的对象，如 日志管理器、线程池、数据库连接池 等。

• 需要 共享资源，避免创建多个实例导致资源浪费。

• 需要 控制对象的访问，防止多个实例同时操作数据。

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