一、单例模式的定义
单例模式（Singleton Pattern）是一个比较简单的模式，其定义如下：Ensure a class has only one instance , and provide a global point of access to it .（确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）单例模式的通用类图如图7-2所示。
Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的（在Singleton中自己使用new Singleton()）。单例模式的通用源代码如代码清单7-3所示。
public class Singleton {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
//限制产生多个对象
private Singleton() {
}
//通过该方法获得实例对象
public static Singleton getSingleton() {
return singleton;
}
//类中其他方法，尽量是static
public static void doSomething() {
}
}二、单例模式的优点
●由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显。
●由于单例模式只生成一个实例，所以减少了系统的性能开销，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，然后用永久驻留内存的方式来解决（在JavaEE中采用单例模式时需要注意JVM垃圾回收机制）。
●单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
●单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。
三、单例模式的缺点
●单例模式一般没有接口，扩展很困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。单例模式为什么不能增加接口呢？因为接口对单例模式是没有任何意义的，它要求“自行实例化”，并且提供单一实例、接口或抽象类是不可能被实例化的。当然，在特殊情况下，单例模式可以实现接口、被继承等，需要在系统开发中根据环境判断。
●单例模式对测试是不利的。在并行开发环境中，如果单例模式没有完成，是不能进行测试的，没有接口也不能使用mock的方式虚拟一个对象。
●单例模式与单一职责原则有冲突。一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的，是不是要单例取决于环境，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。
四、单例模式的使用场景
在一个系统中，要求一个类有且仅有一个对象，如果出现多个对象就会出现“不良反应”，可以采用单例模式，具体的场景如下：
●要求生成唯一序列号的环境；
●在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
●创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；
●需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）。
五、单例模式的注意事项
首先，在高并发情况下，请注意单例模式的线程同步问题。单例模式有几种不同的实现方式，上面的例子不会出现产生多个实例的情况，但是如代码清单74所示的单
例模式就需要考虑线程同步。
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
//限制产生多个对象
private Singleton() {
}
//通过该方法获得实例对象
public static Singleton getSingleton() {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
//类中其他方法，尽量是static
public static void doSomething() {
}
}该单例模式在低并发的情况下尚不会出现问题，若系统压力增大，并发量增加时则可能在内存中出现多个实例，破坏了最初的预期。为什么会出现这种情况呢？如一个线程A执行到singleton=new Singleton()，但还没有获得对象（对象初始化是需要时间的），第二个线程B也在执行，执行到（singleton==null）判断，那么线程B获得判断条件也是为真，于是继续运行下去，线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，在内存中就出现两个对象！
解决线程不安全的方法有很多，可以在getSingleton方法前加synchronized关键字，也可以在getSingleton方法内增加synchronized来实现，但都不是最优秀的单例模式，建议读者使用如代码清单73所示的方式（有的书上把代码清单73中的单例称为饿汉式单例，在代码清单74中增加了synchronized的单例称为懒汉式单例）。其次，需要考虑对象的复制情况。在Java中，对象默认是不可以被复制的，若实现了Cloneable接口，并实现了clone方法，则可以直接通过对象复制方式创建一个新对象，对象复制是不用调用类的构造函数，因此即使是私有的构造函数，对象仍然可以被复制。在一般情况下，类复制的情况不需要考虑，很少会出现一个单例类会主动要求被复制的情况，解决该问题的最好方法就是单例类不要实现Cloneable接口。
六、单例模式在Spring中的应用
Spring为Bean提供了5种scope，常用的两种为singleton与prototype。Spring的singleton的与单例模式是什么关系？普遍意义的单例模式是指在一个进程范围内仅有类型的一个实例存在，而Spring的单例，是指在一个Spring容器中，仅存在该类型的一个实例，也就是说如果进程中存在多个Spring容器，则同样一个类会存在多个对象实例。这是Spring的单例与普遍意义上的单例模式的一个细节区别。
Spring的Bean默认scope为singleton，是为了能够降低bean的创建次数，提高效率。但是也对bean的编写提出了要求，要求是线程安全的bean。这里的线程安全就不仅仅是在前面举例的构造类型的对象实例时的线程安全，而是bean提供的每个对外公开的方法，都要考虑线程安全问题。
而对于单例模式固有的缺点问题，结合Spring对Bean声明周期的控制，以及合理的非功能性结构设计，能够充分发挥单例模式的优势。
将对于业务交易的公共处理部分，提取并设计为通道处理器，避免因为无序的AOP切面处理而带来的阅读代码困难以及处理过程被未知代码切入问题。
通道处理器，由资深研发人员开发，并强制为单例模式，要求考虑细致，保障线程安全等。
交易处理部分，由普通研发人员开发，起步为原型模式，不要求线程安全，但是对于经验充分的研发人员，也可以提升到单例级别，但是不强制。