Java设计模式(4)——创建型模式之单例模式(Singleton)
一、概述
弥补一下之前没有给设计模式下的定义,先介绍一下设计模式(引用自百度百科):
设计模式(Design Pattern)是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。使用设计模式的目的:为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模式使代码编写真正工程化;设计模式是软件工程的基石脉络,如同大厦的结构一样。
设计模式概念的介绍,参见:http://blog.jobbole.com/101076/
其中涉及的设计原则的概念,参见随笔:http://www.cnblogs.com/jiangbei/p/6910790.html
二、单例模式
单例模式:保证整个应用程序中某个类的实例有且只有一个(日志对象等)
常见的单例分为两种——饿汉式和懒汉式
1.饿汉式
通过静态属性:
创建Sinleton类,此类实例只能唯一
public class Singleton {
// 1.构造器私有化,保证不能通过外部创建实例
private Singleton() { }
// 2.自己内部创建唯一实例
static Singleton instance = new Singleton();
}
因为是静态成员,所以可以通过类.的形式访问:
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
// 静态方法创建两个对象
Singleton s1 = Singleton.instance;
Singleton s2 = Singleton.instance;
if (s1 == s2) {
System.out.println("s1、s2是同一个实例!");
} else {
System.out.println("s1、s2不是同一个实例!");
}
}
}
通过静态方法:
考虑到我们Java中非常重要的封装的概念,我们有必要对上述代码进行改进,让属性私有化,使得外部无法直接访问:
新的Singleton类:
public class Singleton {
// 1.构造器私有化,保证不能通过外部创建实例
private Singleton() { }
// 2.创建私有唯一实例
private static Singleton instance = new Singleton();
// 3.对外创建公共的静态方法获取实例
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
测试类:
public static void main(String[] args) {
// 静态方法创建两个对象
Singleton s1 = Singleton.getInstance();
Singleton s2 = Singleton.getInstance();
if (s1 == s2) {
System.out.println("s1、s2是同一个实例!");
} else {
System.out.println("s1、s2不是同一个实例!");
}
}
以上就是饿汉式的单例模式,正如其名,饿汉饿汉,饿了就要吃饭,所以它早早的(静态,类加载的时候)就创建好了实例
创建完实例后以后不再改变,所以天生是线程安全的。
2.懒汉式
单例类Singleton2:
public class Singleton2 {
// 1.构造器私有化,不允许外部直接创建
private Singleton2() { }
// 2.声明静态属性(而不实例化)
private static Singleton2 instance;
// 3.对外提供静态获取方法
public static Singleton2 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
测试类:
public static void main(String[] args) {
// 静态方法创建两个对象
Singleton2 s1 = Singleton2.getInstance();
Singleton2 s2 = Singleton2.getInstance();
if (s1 == s2) {
System.out.println("s1、s2是同一个实例!");
} else {
System.out.println("s1、s2不是同一个实例!");
}
}
懒汉式,也是和它的命名一样,懒得创建对象,初始化时只声明,第一次访问时才创建
当然,不得不指出,上述懒汉式是线程不安全的,多线程下是会存在创建多个实例的问题的,为此我们通过以下的改进方法来保证线程安全:
1.在getInstance()方法上加上同步(返回值前加):
public static synchronized Singleton2 getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
2.双重检查double checking
补充;此种双重检查有待考察,实际中请使用饿汉式!
public static Singleton2 getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton2.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
}
}
return instance;
}
// 如果没有双重检查,少了任何一重,都会出现要么性能不高,要么创建多个实例
想了解更过有关单例的内容,请参见:http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/23297037/
将单例模式中的静态变量(单例)推广到多个静态变量,工厂方法根据参数返回不同的变量,即引申为多例模式!这里不再展开多例模式,可以参阅《Java与模式》一书!
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