设计模式——单例模式（Singleton Pattern）

单例模式（Singleton） 

意图：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局的访问点

问题描述：

校园网想必大家都用过吧！有的需要登录客户端才能正常的连接网络，现在就用这种登录客户端为例。一台电脑只需要一个账号就可以了，如果出现一台电脑同时登录两个账号或者更多（不同电脑同时登录的情况暂不考虑），不但浪费我们的费用，而且计费系统也会出现一些问题！如何避免这样的问题呢？我们可以限制打开登录窗口的个数为最多一个，这样在登录一个账号后，还要登录账号就会打开原先登录的账号窗口（或者提示客户端已打开等）阻止用户登录多次登录。如下图所示：当客户端打开之后，再打开就会提示程序已运行

                                           

怎样才能实现只有一个“客户端”实例呢？有两种方法：一、由程序员自己控制，在应用中使代码只有一个实例被创建。二、不依靠程序员，精心设计这个要使用的类，让它在程序全程中仅有一个实例被创建。显然第二种更有效，更安全，而第一种很容易出现错误导致创建多个实例！第二种方式就称为单例模式！

解决方案：

如何实现单利模式呢？首先不能让类外直接通过 new 来任意的创建该类的对象，要类自己控制本身实例的产生，所以要将自己的构造函数私有化。

public class Singleton{        private Singleton(){}}

单单这样还不能达到我们的要求，因为现在类只实现了构造函数的私有化。不过我们已经迈出了一大步，我们已经限制了对象的产生！如何让类自己控制产生对象就行了！有两种方法：（有很多种创建方式，此处只介绍两种）

一、当类创建时就创建自身对象，在外界需要时就通过静态方法直接返回已经创建好的对象。这种方式被叫做“饿汉式”。上代码：

public class Singleton {private static Singleton singleton = new Singleton();private Singleton(){}public static Singleton getInstance(){return singleton;}}

二、在静态方法中判断类的实例是否已经创建，如没有创建则创建对象并返回，否则直接返回已创建的对象。这种方式叫做“懒汉式”

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

优缺点：

饿汉式单例类：

   缺点：会产生内存浪费，因为在加载Singleton类时就已经初始化共享对象实例；

    优点：多线程的程序中，多个线程同时访问Singleton类也不会造成多个实例，执行效率高

懒汉式单例类：

   优点：不会产生内存浪费，因为共享对象在调用getInstance()方法时才被创建的；

    缺点：多线程的程序中，多个线程同时访问Singleton类，调用getInstance()方法，可能造成多个实例。

懒汉式线程安全问题的解决方法：

加上线程锁：

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

双重检查：

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

实际体会：

    例如：在cocos2d-x中，经常将一些常用类（例如：CCDirector）设计为单例模式，好处是可以随时随地调用你所需要类的唯一实例。这就好比把他们变成了全局变量，任何时候都可以随意调用。