1、模式介绍：

单例模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。在进行系统设计时，单例模式常用于需要共享状态或控制资源使用的场景。

 2、应用场景：

数据库连接池、日志记录器和配置管理器等。

3、单例模式的优点：

唯一实例控制：
确保在整个应用程序中只有一个实例存在，避免了由于实例多次创建而导致的资源浪费和性能问题。
全局访问点：
提供一个全局访问点，可以在不同的模块或组件中轻松访问这个唯一的实例，简化了代码管理。
延迟初始化：
可以实现延迟加载，即在第一次使用时才创建实例，节省了资源，提高了程序启动速度。
线程安全：
可以通过适当的实现方式（如双重检查锁定、静态内部类等）确保线程安全，避免多线程环境下的实例重复创建问题。
控制资源使用：
适用于需要严格控制资源使用的场景，例如数据库连接、文件系统操作、网络通信等。

4、单例模式的缺点：

难以测试：
由于单例模式提供了一个全局实例，这使得在单元测试中很难进行模拟和隔离测试，从而增加了测试的复杂性。
隐藏的依赖性：
单例模式隐藏了类与类之间的依赖关系，使得代码更难理解和维护。使用全局访问点可能导致代码紧耦合，不利于模块化设计。
难以扩展：
单例模式限制了类的可扩展性，如果需要对单例类进行扩展或修改，可能需要重构大量代码。
生命周期控制复杂：
单例实例的生命周期与应用程序的生命周期绑定，如果不慎管理可能导致资源泄露或无法释放。
并发问题：
如果未能正确实现线程安全，单例模式在并发环境下会导致多个实例的创建，从而违背单例模式的初衷。

5、代码实现：

饿汉式（线程安全，但可能浪费资源）

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

懒汉式（线程不安全）

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

双重检查锁定（线程安全）

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类（线程安全，推荐）

public class Singleton {
    private Singleton() {}

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

以上实现方式各有优缺点，选择合适的实现方式应根据具体应用场景的需求和约束条件。