设计模式之第0章-单例模式(Java实现)

当当当当~首先有请最简单的单例模式登场,先来个自我介绍吧。 ##单例模式之自我介绍 我,单例模式(Singleton Pattern)是一个比较简单的模式,我的定义如下:

Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.(确保其某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。)单例模式的通用类图如下:

Singleton类称为单例类,通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例,并且是自行实例化的。 ##单例模式之自我分析 做人,哦不,做模式不能自满,所以先谈谈我的缺点,我的缺点如下:

终于该说优点了~挺好了,比缺点可是要多的说:

##单例模式之实现

俗话说,说的比唱的好听。为了证明我唱的也很好听,接下来我就以人类的一夫一妻制来具体讲解一下如何实现我的模式~一夫一妻制又称作”单偶婚“,“个体婚”,据说一夫一妻制起源于秦始皇统一天下之后,自大秦一统天下,中国酒实行了一夫一妻制,尤其是在汉朝“罢黜百家,独尊儒术”开始,古人严格执行了这一制度blablabla…(此处省略n字)。咳咳,跑题了,我们接着谈一夫一妻制,哦不,单例模式,首先得有个妻子类:

public class Wife{

    private static final Wife wife = new Wife();
    private Wife(){

    }
    public static Wife getInstance(){
        return wife;
    }
    public static void say(){
        System.out.println("I am Y's wife!");
    }
}

通过定义一个私有访问权限的构造函数,可以避免被其他类new出来一个对象,而Wife自己可以new一个对象出来,其他的类对该类的访问可以通过getInstance获得一个对象。妻子有了,老公Y自然要出场了,其类代码如下:

public class Y{
    public static void main(String[] args) {
        for (int day=0; day<3;day++ ) {
            Wife wife = Wife.getInstance();
            wife.say();
        }
    }
}	

运行结果如下:

  I am Y’s wife!

  I am Y’s wife!

  I am Y’s wife!

  Y每天回家见到的妻子,都是同一个妻子,不会出现开门后,一看,呦呵,老婆怎么变了?如有此情况,请速与我联系!

##单例模式之优化OR问题

有人嫌这样麻烦,因为无论是都使用这个类,都会创建一个instance对象,如果创建这个很耗时,比如需要连接10**9(python的10的9次方写法)次数据库,并且还不一定使用,那该这么办?于是乎有“聪明人”想到如下的方法: 

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton (){}

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

是不是感觉很不错,很好?这个是传说中的懒汉模式其实这个有个很大的问题,如果是高并发情况下,可能A线程在创建实例,但是还没获取对象,B此时也在执行,判断也为真,所以又获得一个对象,如此下去,你的妻子会越来越多!没办法了么?不,当然有,且往下看:

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

这种写法确实解决了问题,但是效率么,啧啧,99%情况下不需要同步我会告诉你么?

##奇技淫巧:单例模式之反射实现 public class Singleton{ private static Singleton singleton; static{ try{ class cl = class.forName(Singleton.class.getName()); //获得无参构造 Constructor con = cl.getDeclaredConstructor(); //设置无参构造是可访问的 con.setAccessible(true); //产生一个实例对象 singleton = (Singleton)con.newInstance(); } catch(Exception e) {

        }
    }

    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
}

通过获得类构造,然后设置访问权限,生成一个对象,然后提供外部访问,保证内存对象单一。

##奇技淫巧:单例模式之枚举类型实现

其实,从Java1.5发行版起,实现Singleton还有一种方法,只需要编写一个包含单个元素的枚举类型:

//Enum singleton - the preferred approach
public enum Singleton{

	INSTANCE;

}

这种方法在功能上与公有域方法相近,但是它更为简洁,无偿的提供了序列化机制,绝对防止多次实例化,即使是在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。虽然此方法未被采用,但是单元素的枚举类型已经成为了实现Singleton的最佳方法。

以上就是我,单例模式,谢谢大家~下回就是我的大哥来做演讲了,欲知后事如何,且听下回分解。

枚举类型实现方法更于15年3月12日


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