作為對象的創建模式[GOF95]， 單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。這個類稱為單例類。

注：本文乃閻宏博士的《Java與模式》一書的第十五章。

引言

單例模式的要點

單例單例

顯然單例模式的要點有三個；一是某各類只能有一個實例；二是它必須自行創建這個事例；三是它必須自行向整個系統提供這個實例。在下面的對象圖中，有一個"單例對象"，而"客戶甲"、"客戶乙" 和"客戶丙"是單例對象的三個客戶對象。可以看到，所有的客戶對象共享一個單例對象。而且從單例對象到自身的連接線可以看出，單例對象持有對自己的引用。



資源管理

一些資源管理器常常設計成單例模式。

在計算機系統中，需要管理的資源包括軟件外部資源，譬如每臺計算機可以有若干個打印機，但只能有一個Printer Spooler， 以避免兩個打印作業同時輸出到打印機中。每臺計算機可以有若干傳真卡，但是只應該有一個軟件負責管理傳真卡，以避免出現兩份傳真作業同時傳到傳真卡中的情況。每臺計算機可以有若干通信端口，系統應當集中管理這些通信端口，以避免一個通信端口同時被兩個請求同時調用。

需要管理的資源包括軟件內部資源，譬如，大多數的軟件都有一個（甚至多個）屬性（properties）文件存放系統配置。這樣的系統應當由一個對象來管理一個屬性文件。

需要管理的軟件內部資源也包括譬如負責記錄網站來訪人數的部件，記錄軟件系統內部事件、出錯信息的部件，或是對系統的表現進行檢查的部件等。這些部件都必須集中管理，不可政出多頭。

這些資源管理器構件必須只有一個實例，這是其一；它們必須自行初始化，這是其二；允許整個系統訪問自己這是其三。因此，它們都滿足單例模式的條件，是單例模式的應用。

一個例子：Windows 回收站

Windows 9x 以后的視窗系統中都有一個回收站，下圖就顯示了Windows 2000 的回收站。



在整個視窗系統中，回收站只能有一個實例，整個系統都使用這個惟一的實例，而且回收站自行提供自己的實例。因此，回收站是單例模式的應用。

雙重檢查成例

在本章最后的附錄里研究了雙重檢查成例。雙重檢查成例與單例模式并無直接的關系，但是由于很多C 語言設計師在單例模式里面使用雙重檢查成例，所以這一做法也被很多Java 設計師所模仿。因此，本書在附錄里提醒讀者，雙重檢查成例在Java 語言里并不能成立，詳情請見本章的附錄。