在计算机科学中，设计模式是一种可复用的解决方案，用于解决在特定环境中经常出现的问题，单例模式是其中最常见和最重要的设计模式之一，它的主要目标是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个唯一的实例。
单例模式的定义
单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，它提供了一种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，单例模式的实质是控制实例化过程，只允许实例化一次，并提供全局访问点。
单例模式的使用场景
单例模式主要用于以下几种情况：
1、当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时，系统中的日志输出类。
2、当一个对象需要在整个系统中保持状态一致时，系统中的配置文件读取类。
3、当类需要频繁地创建和销毁时，为了节省系统资源，可以使用单例模式。
单例模式的实现方式
单例模式的实现方式主要有两种：懒汉式和饿汉式。
1. 懒汉式（Lazy Initialization）
懒汉式是在第一次调用时初始化实例，这种方式可以延迟加载，节省系统资源，如果在多线程环境下，可能会出现多个实例的情况。
public class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}2. 饿汉式（Eager Initialization）
饿汉式是在类被加载时就完成了实例化，这种方式避免了线程同步问题，但可能会浪费系统资源。
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}单例模式的优缺点
优点
1、在内存里只有一个实例，减少了内存开支。
2、可以避免频繁的创建和销毁对象，提高了性能。
3、提供了全局访问点，方便其他程序员使用。
缺点
1、违反了开放封闭原则，对扩展开放，对修改封闭，如果想要扩展，就需要修改原有的代码。
2、可能会导致程序的安全性降低，因为单例模式的全局访问点可以在任何地方被访问，可能会被恶意修改。
3、不适用于变化的对象，如果对象的状态需要发生变化，单例模式就不适合了。
单例模式是一种非常实用的设计模式，但也需要根据实际的需求和环境来选择是否使用，在使用时，也需要注意其可能带来的问题。
单例模式的替代方案
随着面向对象编程的发展，有一些新的设计模式可以替代单例模式，如原型模式、工厂模式等，这些模式在某些情况下可能会比单例模式更有优势，当我们面对单例模式时，不应该盲目地使用，而应该根据实际的需求和环境来选择最适合的设计模式。
