Java中单例(Singleton)设计模式
- 概念
- 实现方法
- 饿汉式
- 懒汉式
- 饿汉式和懒汉式对比
- 扩展:单例设计模型应用场景
概念
设计模式:设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式。设计模式可以免去我们自己再思考和摸索。
设计模式按照不同类型,主要分为以下几类:
- 创建型模式,共5种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
- 结构型模式,共7种:适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
- 行为型模式,共11种:策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
单例设计模式:属于创建型模式的一种。类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。
实现方法
饿汉式
步骤:
- 私有化类的构造器
- 内部创建类的对象,要求此对象必须声明为static
- 创建得到此对象的public方法,也是static的
class Bank{
//1. 私有化类的构造器
private Bank(){
}
//2. 内部创建类的对象,要求此对象必须声明为static
private static Bank instance = new Bank();
//3. 创建得到此对象的public方法,也是static的
public static Bank getInstance(){
return instance;
}
}
懒汉式
步骤:
- 私有化类的构造器
- 声明当前类的对象,没有初始化,此对象也必须声明为static的
- 声明public、static的返回当前类对象的方法
class Bank2{
//1. 私有化类的构造器
private Bank2(){
}
//2.声明当前类对象,没有初始化,此对象也必须声明为static的
private static Bank2 instance = null;
//3.声明public、static的返回当前类对象的方法
public static Bank2 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Bank2();
}
return instance;
}
}
饿汉式和懒汉式对比
- 饿汉式:
坏处:对象加载时间过长。
好处:饿汉式是线程安全的 - 懒汉式:
好处:延迟对象的创建。
上述写法的坏处:线程不安全。
改为线程安全:在方法声明处加上synchronized关键字
class Bank2{
//1. 私有化类的构造器
private Bank2(){
}
//2.声明当前类对象,没有初始化,此对象也必须声明为static的
private static Bank2 instance = null;
//3.声明public、static的返回当前类对象的方法
public static synchronized Bank2 getInstance(){
if(instance == null){
instance = new Bank2();
}
return instance;
}
}
扩展:单例设计模型应用场景
- 网站的计数器,一般是单例模式实现,否则难以同步。
- 应用程序的日志应用,一般都使用单例模式实现,这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态,因为只能有一个实例去操作,否则内容不好追加。
- 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式,因为数据库连接是一种数据库资源。
- 项目中,读取配置文件的类,一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据,都生成一个对象去读取。
- Application也是单例的典型应用
- Windows的Task Manager(任务管理器)就是很典型的单例模式
- Windows的Recycle Bin(回收站)也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中,回收站一直维护着仅有的一个实例。