Java入门之初识设计模式---单列模式

设计模式

是软件开发人员在软件开发过程中面临的一般问题的解决方案

单例模式

目的：使得类的一个对象成为该类系统中的唯一实例

定义：一个类有且仅有一个实例，并且自行实例化向整个系统提供

因此，设计要点是：

1. 某个类只能有一个实例

2. 必须自行创建实例

3. 必须自行向整个系统提供这个实例

实现：

1. 只提供私有的构造方法

2. 含有一个该类的静态私有对象

3. 提供一个静态的公有方法用于创建、获取静态私有对象

代码实现方案：

1. 饿汉式

2. 懒汉式

饿汉式

类加载时，静态实例对象完成了实例化操作；空间换时间。（对象创建过程中实例化）

饿汉式线程安全

新建文件SingletonOne.java

/**
* 饿汉式
*/
public class SingletonOne {
    //1.创建类中的私有构造函数
    private SingletonOne(){

    }
    //2.创建该类型的私有静态实例
    private static SingletonOne instance = new SingletonOne();
    //3.创建公有静态方法返回静态实例对象
    public static SingletonOne getInstance(){
        return instance;
    }
}

新建文件Test.java

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SingletonOne one = SingletonOne.getInstance();
        SingletonOne two = SingletonOne.getInstance();
        System.out.println(one);
        System.out.println(two);
    }
}

输出结果可以看到是同一个类的地址。

懒汉式

类加载时并未实例化，第一次使用时才进行实例化；时间换空间。（静态公有方法中实例化）

懒汉式存在线程风险

懒汉式线程安全的解决方案：（此处大致介绍下，后边在线程篇会详细介绍）

• 同步锁

• 双重校验锁

• 静态内部类

• 枚举

新建文件：SingletonOne.java

public class SingletonTwo {
    //1.创建私有构造方法
    private SingletonTwo(){

    }
    //2.创建静态的该类实例对象
    private static SingletonTwo instance = null;
    //3.创建开放的静态方法提供实例对象
    public static SingletonTwo getInstance(){
        if(instance == null)
            instance = new SingletonTwo();
        return instance;
    }
}

新建文件Test.java

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SingletonTwo one = SingletonTwo.getInstance();
        SingletonTwo two = SingletonTwo.getInstance();
        System.out.println(one);
        System.out.println(two);
    }
}

输出结果同上饿汉式代码

单列模式的特点以及应用场景

优点：

• 在内存中只有一个对象，节省内存

• 避免频繁的创建和销毁对象，提高性能

• 避免对共享资源的多重占用

缺点：

• 扩展比较困难

• 如果实例化后的对象长期不利用，系统将默认认为垃圾，进行回收，造成对象状态丢失

使用场景：

1. 创建对象时占用资源过多，但同时又需要用到该类对象

2. 对系统内资源要求统一读写，如读写配置信息

3. 当多个实例存在可能引起程序逻辑错误，如号码生成器