设计模式:单例模式(单例模式)

 

 

        有时候某些对象我们只需要一个,如:线程池、缓存、对话框等等,对于这类对象我们只能有一个实例,如果我

们制造出多个实例,就会导致很多问题产生。

        但是我们怎样才能保证一个类只有一个实例并且能够便于访问?这里我们想到了全局变量,全局变量确实是可以

保证该类可以随时访问,但是它很难解决只有一个实例问题。最好的办法就是让该自身来负责保存它的唯一实例

个类必须要保证没有其他类来创建它。这里我们可以将其构造方法私有化。即

Public MyClass{
         PrivateMyClass(){}
 }

        含有私有化构造器的类就能保证它不能被其他类实例化了。但是我们如何来获取这个实例化类呢?提供一个方法

用于返回该类的实例对象即可实现。

public class MyClass {
private MyClass(){

}

public static MyClass getInstance(){
return new MyClass();
}
}

        一、基本定义                                                                                                       

        通过上面简单介绍,我们可以对单例模式有一个简单的认识。所谓单例模式就是确保某一个类只有一个实例,并

且提供一个全局访问点。

        从上面可以看出单例模式有如下几个特点:

           一、它只有一个实例。

           二、它必须要自行实例化。

           三、它必须自行想整个系统提供访问点。

 

         单例模式可以说是最简单的设计模式了,它仅有一个角色Singleton。

         Singleton:单例。

public class Singleton {
//利用静态变量来记录Singleton的唯一实例
private static Singleton uniqueInstance;

/*
* 构造器私有化,只有Singleton类内才可以调用构造器
*/
private Singleton(){

}

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

return uniqueInstance;
}

}

         在《Head  First》有这样一个场景,就是说有两个线程都要执行这段代码,很有可能会产生两个实例对象。如下图:

         这里有三种解决方案。

           第一、  使用synchronized来处理。也就是说将getInstance()方法变成同步方法即可。

public class Singleton {
//利用静态变量来记录Singleton的唯一实例
private static Singleton uniqueInstance;

/*
* 构造器私有化,只有Singleton类内才可以调用构造器
*/
private Singleton(){

}

public static synchronized Singleton getInstance(){
if(uniqueInstance == null){
uniqueInstance = new Singleton();
}

return uniqueInstance;
}

}

          第二、  直接初始化静态变量。这样就保证了线程安全。

public class Singleton {
/*
* 利用静态变量来记录Singleton的唯一实例
* 直接初始化静态变量,这样就可以确保线程安全了
*/
private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();

/*
* 构造器私有化,只有Singleton类内才可以调用构造器
*/
private Singleton(){

}

public static Singleton getInstance(){
return uniqueInstance;
}

}

           第三、  用“双重检查加锁”,在getInstance()中减少使用同步。

public class Singleton {
/*
* 利用静态变量来记录Singleton的唯一实例
* volatile 关键字确保:当uniqueInstance变量被初始化成Singleton实例时,
* 多个线程正确地处理uniqueInstance变量
*
*/
private volatile static Singleton uniqueInstance;

/*
* 构造器私有化,只有Singleton类内才可以调用构造器
*/
private Singleton(){

}

/*
*
* 检查实例,如果不存在,就进入同步区域
*/
public static Singleton getInstance(){
if(uniqueInstance == null){
synchronized(Singleton.class){ //进入同步区域
if(uniqueInstance == null){ //在检查一次,如果为null,则创建
uniqueInstance = new Singleton();
}
}
}

return uniqueInstance;
}

}

           在这里是首先检查是否实例已经创建了,如果尚未创建,才会进行同步。这样一来。只有第一次会同步。

           优点

              一、节约了系统资源。由于系统中只存在一个实例对象,对与一些需要频繁创建和销毁对象的系统而言,单

例模式无疑节约了系统资源和提高了系统的性能。

             二、因为单例类封装了它的唯一实例,所以它可以严格控制客户怎样以及何时访问它。

         缺点

             一、由于单例模式中没有抽象层,因此单例类的扩展有很大的困难。

             二、单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。

           下列几种情况可以使用单例模式。

              一、系统只需要一个实例对象,如系统要求提供一个唯一的序列号生成器,或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象。

             二、客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点,除了该公共访问点,不能通过其他途径访问该实例。

           1. 单例模式中确保程序中一个类最多只有一个实例。

           2. 单例模式的构造器是私有了,而且它必须要提供实例的全局访问点。

           3. 单例模式可能会因为多线程的问题而带来安全隐患。

原文地址:https://www.cnblogs.com/shoshana-kong/p/10803411.html