單例模式
單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。
這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。
注意：
- 1、單例類只能有一個實例。
- 2、單例類必須自己創建自己的唯一實例。
- 3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例。
介紹
意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。
主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷燬。
何時使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。
如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，如果有則返回，如果沒有則創建。
關鍵代碼：構造函數是私有的。
應用實例： 1、一個黨只能有一個書記。 2、Windows 是多進程多線程的，在操作一個文件的時候，就不可避免地出現多個進程或線程同時操作一個文件的現象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實例來進行。 3、一些設備管理器常常設計爲單例模式，比如一個電腦有兩臺打印機，在輸出的時候就要處理不能兩臺打印機打印同一個文件。
優點： 1、在內存裏只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷燬實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。 2、避免對資源的多重佔用（比如寫文件操作）。
缺點：沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。
使用場景： 1、要求生產唯一序列號。 2、WEB 中的計數器，不用每次刷新都在數據庫里加一次，用單例先緩存起來。 3、創建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數據庫的連接等。
注意事項：getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時進入造成 instance 被多次實例化。
爲什麼要用單例模式？
public class Printer {
private static Printer printer =null;//創建一個私有的全局變量
/*
* 如果有多線程併發訪問時，上鎖，讓其排隊等候，一次只能一人用。
*/
public static synchronized Printer getPrinter(){
if(printer==null){//如果爲空，創建本實例
printer = new Printer();
}
return printer;
}
/*
* 構造私有化，保證在系統的使用中，只有一個實例
*/
private Printer(){
}
}
從代碼上來分析，單例模式，首先向外提供了一個可被訪問的實例化的對象，如果沒有此對象時，該printer類創建一個。如果遇到多線程併發訪問，加上關鍵字Synchronized，上鎖讓沒有持有該對象的類處於等待狀態。當前持有該printer的線程任務結束之後，處於等待中的線程才能逐個去持有該實例，去操作其方法。這樣的一個過程 在編程中被稱爲單例模式。
如果在系統中不使用單例模式的話，在碰到多線程訪問的時候，printer就會給要請求的類，分別在內存中new出一個printer對象，讓這些請求的類去做print方法。這樣大量佔有內存，就會導致系統運行變慢，像電腦的CPU一樣，佔有量極高，電腦卡死不動的感覺。因爲系統的硬件設施需求變動量小，所以只能想出一個節約成本 的方法就是，單例模式，讓多線程處於等待的狀態，一個 一個的去解決，這樣，即節約內存，提交了運行的成本。也就是單例存在的意義。