定义

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意：
1. 单例类只能有一个实例。
2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

介绍

意图
保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决
一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用
当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。
如何解决
判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。
关键代码
构造函数是私有的。
应用实例
1. 一个党只能有一个主席。
2. Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
3. 一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点
1. 在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。
2. 避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。
缺点
没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景
1. 要求生产唯一序列号。
2. WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。
3. 创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项
getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

实现

我们将创建一个 SingleObject 类。SingleObject 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。
SingleObject 类提供了一个静态方法，供外界获取它的静态实例。SingletonPatternDemo，我们的演示类使用 SingleObject 类来获取 SingleObject 对象。

java与设计模式 java设计模式菜鸟教程_java与设计模式

步骤 1
创建一个 Singleton 类。
SingleObject.java

public class SingleObject {

   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();

   //让构造函数为 private，这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}

   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }

   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

步骤 2
从 singleton 类获取唯一的对象。
SingletonPatternDemo.java

public class SingletonPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //不合法的构造函数
      //编译时错误：构造函数 SingleObject() 是不可见的
      //SingleObject object = new SingleObject();

      //获取唯一可用的对象
      SingleObject object = SingleObject.getInstance();

      //显示消息
      object.showMessage();
   }
}

步骤 3
验证输出。

Hello World!

C++ 代码实现：

#include<iostream>  
using std::cout;  
using std::endl;  
//单件类   
class Singleton  
{  
public :  
    static Singleton * GetInstance ();                               //获得实例   
    static void DestroyObject ();                                    //销毁函数   

private :  
    static Singleton * m_pSingleton ;                                //静态变量   
    static int m_iCounter ;                                          //计数器   
    Singleton ()  
    {  
         cout << "Created Singleton Object" << endl ;  
    };  
};  
Singleton * Singleton :: m_pSingleton = NULL ;  
int Singleton :: m_iCounter = 0;  
 //获得唯一实例   
Singleton * Singleton :: GetInstance ()  
{  
    if ( m_pSingleton == NULL)  
    {  
         m_pSingleton = new Singleton ();  
    }  
    m_iCounter ++;  
    cout << "Counter Add: " << m_iCounter << endl ;  
    return m_pSingleton ;  
}  
//减少计数器数值，知道为零则销毁唯一实例   
void Singleton :: DestroyObject ()  
{  
    m_iCounter --;  
    cout << "Counter Decrease: " << m_iCounter << endl ;  
    if (( m_iCounter == 0) && ( m_pSingleton != NULL))         //计数器为零，且静态变量不为空   
    {  
         delete m_pSingleton ;  
         m_pSingleton = NULL ;  
         cout << "Destroy Singleton Object" << endl ;  
    }  
}