1、GOF23 设计模式总共分成创建型模式、结构型模式和行为型模式三种：

a、创建型模式：

- 单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式

b、结构型模式：

-  适配器模式、桥接模式、装配模式、组合模式、建造者模式、原型模式

-  核心作用：是从程序的结构上实现松耦合，从而可以扩大整体的类结构，用来解决更大的问题


c、行为性模式：

  - 模版方法模式、命令模式、迭代器模式、观察者模式、中介者模式、备忘录模式、解释器模式、状态模式、策略模式、职责链模式、访问者模式。


2、下面介绍单例模式：（在后面的博文中会一一介绍主要的设计模式）

a、核心作用：保证一个类只有一个实例，并且提供一个访问该实例的全局访问点。

b、单例模式的优点：

-  由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖的对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存的方式来解决。

-  单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有的数据表的映射处理。

c、常见的五种单例模式实现方式：

-  主要：饿汉式（线程安全，调用效率高。但是，不能够延时加载）和懒汉式（线程安全，调用效率不高。但是，可以延时加载）

-  其他：-静态内部类式（线程安全，调用效率高，可以延时加载）

-  枚举单例（线程安全，调用效率高，不能够延时加载）


d、常见应用场景：

-  Windows 的 Task Manager （任务管理器）就是典型的单例模式，你可以发现只能打开一个窗口。

-  Windows 的 Recycle Bin（回收站）也是典型的单例模式，在整个系统运行的过程中，回收站一直维护着仅有的一个单例。

-  项目中，读取配置文件的类，一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据，每次 new 一个对象去读取。

-  应用程序的日志应用，一般都采用单例模式实现，这由于共享的日志文件一直处于打开的状态，因为只有一个实例去操作，否则内容不好追加。

-  数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。

-  在 Spring 中，每个 Bean 默认是单例的，这样做的优点是 易于给 Spring 容器管理。

-  在 servlet 编程中， 每个 Servlet 也是单例的。包括 Application 对象也会单例的


3、饿汉式实现（单例对象立即加载）

a、代码演示：

public class SinglenDemo01{
        private static SinglenDemo01 s = new SinglenDemo01();
        private SingletonDemo01(){} // 构造器私有化，使外部不能够调用
        public static SingletomDemo01 getInstance(){
            return s;
        }
    }

    

b、性能总结：

-  在饿汉式单例模式设计中，static 变量会在类装载时初始化，此时也不会涉及多个线程对象访问该对象的问题。虚拟机保证只会装配一次该类，肯定不会发生并发访问的问题。因此，可以省略  synchronized 关键字。

-  问题：如果只是加载该类，而并不需要调用getInstance()，甚至永远没有调用，则会造成资源浪费


4、懒汉式实现（单例对象延迟加载）

a、代码演示：  

public class SingletonDemo02{
        private static SingletonDemo02 s;
        
        private SingletonDemo02(){} 
        public static synchronized SingletonDemo02 getInstance(){
            if(s == null){
                s = new SingletonDemo01();
            }
            return s;
        }
    }

-  注：加入 synchronized 关键字，在多线程对象调用这个方式时，一个线程调用时，其他线程必须挂起，不允许调用这个方法，避免线程安全的问题。


b、优势：延迟加载，在需要用到的时候再进行加载

劣势：资源利用效率高了，但是每次调用 getInstance() 方法时都需要同步，并发效率较低。


5、静态内部类实现方式（也是一种懒加载方式）

a、代码演示：

public class SingletonDemo03(){
        private static class SingletonClassInstance{
            private static SingletonDemo03 instance = new SingletonDemo03();
        }
            
        private static SingletonDemo03 getInstance(){
            return SingletonClassInstance.instance;
        }
        private SingletonDemo03(){
        }
    }


b、性能总结：

-  外部类没有 static 属性，则不会像饿汉式那样立即加载对象。

-  只有真正调用 getInstance()，才会加载静态内部类。加载类时是线程安全的。instance 是 static 类型，保证了内存中只有这样一个实例存在，而且只能被赋值一次，从而保证线程安全性。

-  兼备了并发高效调用和延迟加载的优势。  


6、使用枚举实现单例模式： 

a、代码演示：

public enum SingletonDemo04(){
        //定义一个枚举的元素，他就代表了 Singleton 的一个实例
        INSTANCE;
        
        //单例可以有自己的操作
        public void singletonOperation(){
            //功能处理
        }
    }

b、优点：实现简单，枚举本身就是单例模式。由 JVM 从根本上提供保障！避免通过反射和反序列化漏洞的问题。

缺点：无延时加载。