Java单例模式简单吗？
Java单例说起来简单，很多初学者也学起来也认为很简单，但是深入思考一下，就会发现没那么简单。单例要考虑到多线程并发访问的问题，就会变得复杂起来。如何保证线程安全？比较常见的方法就是使用DCL(Double Check Lock)单例。实现代码如下：这里还要特别注意，INSTANCE前还需要加上volatile修饰符。
为什么要加这个修饰符呢？这里就涉及到CPU底层的一些知识了。简单来说，CPU底层执行指令的时候会对不同的指令进行重排序，我们Java代码里的一行代码，在CPU底层可能是多条指令，如果发生了重排序，单例对象实例化过程中可能会把半初始化状态的对象返回，那么当前线程获取到的实例与其他线程获取的完全初始化的对象就不一样了。
单例模式有几种？如何优化？
在有些系统中，为了节省内存资源、保证数据内容的一致性，对某些类要求只能创建一个实例，这就是所谓的单例模式。单例模式的定义与特点单例（Singleton）模式的定义：指一个类只有一个实例，且该类能自行创建这个实例的一种模式。例如，Windows 中只能打开一个任务管理器，这样可以避免因打开多个任务管理器窗口而造成内存资源的浪费，或出现各个窗口显示内容的不一致等错误。
在计算机系统中，还有 Windows 的回收站、操作系统中的文件系统、多线程中的线程池、显卡的驱动程序对象、打印机的后台处理服务、应用程序的日志对象、数据库的连接池、网站的计数器、Web 应用的配置对象、应用程序中的对话框、系统中的缓存等常常被设计成单例。单例模式在现实生活中的应用也非常广泛，例如公司 CEO、部门经理等都属于单例模型。
J2EE 标准中的 ServletContext 和 ServletContextConfig、Spring 框架应用中的 ApplicationContext、数据库中的连接池等也都是单例模式。单例模式有 3 个特点：单例类只有一个实例对象；该单例对象必须由单例类自行创建；单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点。
单例模式的优点和缺点单例模式的优点：单例模式可以保证内存里只有一个实例，减少了内存的开销。可以避免对资源的多重占用。单例模式设置全局访问点，可以优化和共享资源的访问。单例模式的缺点：单例模式一般没有接口，扩展困难。如果要扩展，则除了修改原来的代码，没有第二种途径，违背开闭原则。在并发测试中，单例模式不利于代码调试。
在调试过程中，如果单例中的代码没有执行完，也不能模拟生成一个新的对象。单例模式的功能代码通常写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违背单一职责原则。单例模式看起来非常简单，实现起来也非常简单。单例模式在面试中是一个高频面试题。希望大家能够认真学习，掌握单例模式，提升核心竞争力，给面试加分，顺利拿到 Offer。
单例模式的应用场景对于 Java 来说，单例模式可以保证在一个 JVM 中只存在单一实例。单例模式的应用场景主要有以下几个方面。需要频繁创建的一些类，使用单例可以降低系统的内存压力，减少 GC。某类只要求生成一个对象的时候，如一个班中的班长、每个人的身份证号等。某些类创建实例时占用资源较多，或实例化耗时较长，且经常使用。
某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池、网络连接池等。频繁访问数据库或文件的对象。对于一些控制硬件级别的操作，或者从系统上来讲应当是单一控制逻辑的操作，如果有多个实例，则系统会完全乱套。当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。
如 Web 中的配置对象、数据库的连接池等。单例模式的结构与实现单例模式是设计模式中最简单的模式之一。通常，普通类的构造函数是公有的，外部类可以通过“new 构造函数()”来生成多个实例。但是，如果将类的构造函数设为私有的，外部类就无法调用该构造函数，也就无法生成多个实例。这时该类自身必须定义一个静态私有实例，并向外提供一个静态的公有函数用于创建或获取该静态私有实例。
下面来分析其基本结构和实现方法。1. 单例模式的结构单例模式的主要角色如下。单例类：包含一个实例且能自行创建这个实例的类。访问类：使用单例的类。其结构如图 1 所示。图1 单例模式的结构图2. 单例模式的实现Singleton 模式通常有两种实现形式。第 1 种：懒汉式单例该模式的特点是类加载时没有生成单例，只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例。
代码如下：public class LazySingleton { private static volatile LazySingleton instance = null; //保证 instance 在所有线程中同步 private LazySingleton() { } //private 避免类在外部被实例化 public static synchronized LazySingleton getInstance() { //getInstance 方法前加同步 if (instance == null) { instance = new LazySingleton(); } return instance; }}注意：如果编写的是多线程程序，则不要删除上例代码中的关键字 volatile 和 synchronized，否则将存在线程非安全的问题。
如果不删除这两个关键字就能保证线程安全，但是每次访问时都要同步，会影响性能，且消耗更多的资源，这是懒汉式单例的缺点。第 2 种：饿汉式单例该模式的特点是类一旦加载就创建一个单例，保证在调用 getInstance 方法之前单例已经存在了。public class HungrySingleton { private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton(); private HungrySingleton() { } public static HungrySingleton getInstance() { return instance; }}饿汉式单例在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变，所以是线程安全的，可以直接用于多线程而不会出现问题。
单例模式的应用实例【例1】用懒汉式单例模式模拟产生美国当今总统对象。分析：在每一届任期内，美国的总统只有一人，所以本实例适合用单例模式实现，图 2 所示是用懒汉式单例实现的结构图。图2 美国总统生成器的结构图程序代码如下：public class SingletonLazy { public static void main(String[] args) { President zt1 = President.getInstance(); zt1.getName(); //输出总统的名字 President zt2 = President.getInstance(); zt2.getName(); //输出总统的名字 if (zt1 == zt2) { System.out.println("他们是同一人！"); } else { System.out.println("他们不是同一人！"); } }}class President { private static volatile President instance = null; //保证instance在所有线程中同步 //private避免类在外部被实例化 private President() { System.out.println("产生一个总统！"); } public static synchronized President getInstance() { //在getInstance方法上加同步 if (instance == null) { instance = new President(); } else { System.out.println("已经有一个总统，不能产生新总统！"); } return instance; } public void getName() { System.out.println("我是美国总统：特朗普。
"); }}程序运行结果如下：产生一个总统！我是美国总统：特朗普。已经有一个总统，不能产生新总统！我是美国总统：特朗普。他们是同一人！【例2】用饿汉式单例模式模拟产生猪八戒对象。分析：同上例类似，猪八戒也只有一个，所以本实例同样适合用单例模式实现，所以用到了框架窗体 JFrame 组件，这里的猪八戒类是单例类，可以将其定义成面板 JPanel 的子类，里面包含了标签，用于保存猪八戒的图像，客户窗体可以获得猪八戒对象，并显示它。
图 3 所示是用饿汉式单例实现的结构图。图3 猪八戒生成器的结构图程序代码如下：import java.awt.*;import javax.swing.*;public class SingletonEager { public static void main(String[] args) { JFrame jf = new JFrame("饿汉单例模式测试"); jf.setLayout(new GridLayout(1, 2)); Container contentPane = jf.getContentPane(); Bajie obj1 = Bajie.getInstance(); contentPane.add(obj1); Bajie obj2 = Bajie.getInstance(); contentPane.add(obj2); if (obj1 == obj2) { System.out.println("他们是同一人！"); } else { System.out.println("他们不是同一人！"); } jf.pack(); jf.setVisible(true); jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); }}class Bajie extends JPanel { private static Bajie instance = new Bajie(); private Bajie() { JLabel l1 = new JLabel(new ImageIcon("src/Bajie.jpg")); this.add(l1); } public static Bajie getInstance() { return instance; }}程序运行结果如图 4 所示。
java开发在现在这种微服务架构体系中，业务代码还能使用各种设计模式吗？如工厂？
当然能使用各种设计模式，Spring框架中有很多设计模式的体现，只要能在微服务体系中最终满足BASE理论，不还是照样在使用？先说说设计模式设计模式不是一种框架或中间件技术，而是对学习工作中代码进行高层次抽象的总结。设计模式不限于某种编程语言，JavaScript有设计模式，Java也有设计模式，只是表象不同而己。
根据用途可将设计模式分为三类：结构型模式、行为型模式和创建型模式。经典设计模式有23种，每一个设计模式也有多种实现，例如单例模式（懒汉、饿汉、静态内部类和DCL等），还是题主说到的工厂模式（简单工厂模式、工厂方法模式等）等。分布式与微服务架构随着开发的项目越来越繁杂，开发效率和高并发情况下要求高可用，项目模块化与容错机制就显得很有必要，分布式孕育而生。
将每个开发模块部署到独立的云服务主机上，就好像多个人在一起做不同分工的事，但是整个过程是相互协作完成，这和集群的理念相反。而微服务算是一种架构，也属于分布式范畴，例如SpringCloud就是微服务架构的一种体现。Spring中常用的设计模式学习Java语言，Spring是必经之路，SringMVC和SringBoot等都是Sring框架的衍生品。
现在使用SringBoot结合SpringCloud实现微服务与分布式不是什么新鲜技术，在初创或者开发成本预算不多的公司已经是首先技术架构，上手容易，生态支持友好。Spring框架中有很多设计模式体现。例如简单工厂模式之BeanFactory，根据传入一个唯一的标识来获得Bean对象。再比如Spring下默认的Bean注解均为单例模式，将提供一个访问它的全局访问点，你可以通过设置singleton=“true。
