【什么是单例设计模式】单例设计模式是一种常用的软件设计模式，用于确保一个类在整个应用程序中只有一个实例，并提供一个全局访问点。它在开发过程中被广泛应用于需要控制资源、共享数据或管理状态的场景中。
一、
单例设计模式的核心思想是：限制一个类只能创建一个对象实例，并提供一个统一的接口来访问这个实例。通过这种方式，可以避免重复创建对象带来的资源浪费，同时保证系统中某些关键对象的一致性。
该模式通常适用于以下情况：
- 需要频繁访问的共享资源（如数据库连接、配置信息等）
- 系统中需要唯一标识的对象
- 控制对某个对象的访问权限
实现单例模式的方式有多种，常见的包括懒汉式、饿汉式、双重检查锁等。每种方式都有其适用场景和优缺点。
二、表格对比：不同单例实现方式的对比
| 实现方式 | 是否线程安全 | 内存占用 | 初始化时机 | 优点 | 缺点 |
| 饿汉式 | 是 | 高 | 类加载时 | 简单、线程安全 | 占用内存，可能造成资源浪费 |
| 懒汉式 | 否 | 低 | 第一次调用时 | 延迟初始化 | 非线程安全，需额外处理 |
| 双重检查锁 | 是 | 中 | 第一次调用时 | 线程安全、延迟加载 | 代码复杂，可读性较低 |
| 静态内部类 | 是 | 低 | 第一次调用时 | 线程安全、延迟加载 | 需要理解内部类机制 |
三、应用场景举例
| 场景 | 使用单例的原因 |
| 数据库连接池 | 避免重复创建连接，提高性能 |
| 日志记录器 | 确保日志输出一致，防止多实例冲突 |
| 配置管理类 | 统一管理应用配置，避免重复加载 |
| 全局缓存 | 提供统一的缓存访问接口，提升效率 |
四、注意事项
- 不应滥用单例模式，尤其在需要多个实例的场景中。
- 单例对象如果持有大量资源，可能会导致内存泄漏。
- 在多线程环境中，必须确保实现方式的线程安全性。
通过合理使用单例设计模式，开发者可以在保证系统稳定性的同时，提升代码的可维护性和性能。
