在系统开发中，有些对象其实只需要一个，比如说：线程池、缓存、日志对象等。在 Spring 框架中，就大量应用到了单例设计模式。
使用单例模式的好处：
- 对于频繁使用的对象，可以省略创建对象所花费的时间，这对于那些重量级对象而言，是非常可观的一笔系统开销；
- 由于 new 操作的次数减少，因而对系统内存的使用频率也会降低，这将减轻 GC 压力，缩短 GC 停顿时间。
Spring 中 bean 的默认作用域就是 singleton 的。
除了 singleton 作用域，Spring 中 bean 还有下面几种作用域：
- prototype : 每次请求都会创建一个新的 bean 实例。
- request : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，该 bean 仅在当前 HTTP request 内有效。
- session : 每一次 HTTP 请求都会产生一个新的 bean，该 bean 仅在当前 HTTP session 内有效。
- global-session： 全局 session 作用域，仅仅在基于 Portlet 的 web 应用中才有意义，Spring5 已经没有了。Portlet 是能够生成语义代码 (如：HTML) 片段的小型 Java Web 插件。它们基于 Portlet 容器，可以像 servlet 一样处理 HTTP 请求。但是，与 servlet 不同，每个 Portlet 都有不同的会话。
Spring 实现单例的方式：
XML：<bean id="userService" class="cn.mariojd.UserService" scope="singleton"/>
注解：@Scope(value = "singleton")
Spring 是借助 ConcurrentHashMap 来实现单例注册表。Spring 实现单例的核心代码如下：
private final Map<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<String, Object>(64);
public Object getSingleton(String beanName, ObjectFactory<?> singletonFactory) {
Assert.notNull(beanName, "'beanName' must not be null");
synchronized (this.singletonObjects) {
// 检查缓存中是否存在实例
Object singletonObject = this.singletonObjects.get(beanName);
if (singletonObject == null) {
//...省略了很多代码
try {
singletonObject = singletonFactory.getObject();
}
//...省略了很多代码
// 如果实例对象在不存在，我们注册到单例注册表中。
addSingleton(beanName, singletonObject);
}
return (singletonObject != NULL_OBJECT ? singletonObject : null);
}
}
//将对象添加到单例注册表
protected void addSingleton(String beanName, Object singletonObject) {
synchronized (this.singletonObjects) {
this.singletonObjects.put(beanName, (singletonObject != null ? singletonObject : NULL_OBJECT));
}
}
