设计模式之单例模式应用例题

Posted 2022-12-02 张牧之!

设计模式之单例模式应用例题

• 题目描述
• 类结构图及相关说明
• 程序代码
• 运行结果

题目描述

某Web性能测试软件中包含一个虚拟用户生成器（Virtual User Generator）。为了避免生成的虚拟用户数量不一致，该测试软件在工作时只允许启动唯一一个虚拟用户生成器。采用单例模式设计该虚拟用户生成器，绘制类图并分别使用饿汉式单例和双重检测锁两种方式编程模拟实现绘制类图、类图说明并编程实现。

类结构图及相关说明

EagerSingleton类:对于饿汉式单例类EagerSingleton类，是实现起来最简单的单例类。在饿汉式单例类EagerSingleton类的内部创建它的唯一实例instance，并通过静态方法getInstance()让客户端EagerSingletonClient类可以使用它的唯一单例，为了防止在外部对单例类实例化，将其构造函数EagerSingleton()的可见设为private。在饿汉式单例类EagerSingleton类内部定义一个EagerSingleton类型的静态对象作为供外部共享访问的唯一实例。
DoubleCheckedLocking类:该类是基于双重检测的懒汉式单例模式，与饿汉式单例类EagerSingleton类相同的是，懒汉式单例类的构造函数也是私有的，与饿汉式单例类EagerSingleton类不同的是，懒汉式单例类在第一次被引用getInstance()时将自己实例化，在懒汉式单例类被加载时不会将自己实例化。这种技术又称为延迟加载技术。其中使用两次判断，实现对象的懒加载，使用两次判断是为了减少代码同步锁的消耗，提高程序效率
EagerSingletonClient类:饿汉式单例类EagerSingleton类客户端测试类。
DoubleCheckedLockingClient类:基于双重检测的懒汉式单例类DoubleCheckedLocking类客户端测试类。

程序代码

EagerSingleton类

//饿汉式单例类
public class EagerSingleton 
    //静态私有成员变量
    private static EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    //私有构造方法
    private EagerSingleton()
        System.out.println("启动唯一一个虚拟用户生成器，生成一个虚拟用户！！！");
    
    //静态公有工厂方法，返回唯一的实例
    public static  EagerSingleton getInstance()
        return instance;
    

EagerSingletonClient类

//饿汉式单例客户端测试类
public class EagerSingletonClient 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println("使用饿汉式单例进行性能测试");
        //创建对象
        EagerSingleton user1 = EagerSingleton.getInstance();
        EagerSingleton user2 = EagerSingleton.getInstance();
        System.out.println("测试结果为");
        //判断两个对象是否相同
        if (user1 == user2)
            System.out.println("user1 与 user2 是相同的虚拟用户！！！");
        else
            System.out.println("user1 与 user2 是两个不同的虚拟用户！！！");
        
    

DoubleCheckedLocking类

//双重检测锁
public class DoubleCheckedLocking 
    //静态私有成员变量
    private  static volatile DoubleCheckedLocking instance = null;
    //私有构造方法
    private DoubleCheckedLocking()
        System.out.println("启动唯一一个虚拟用户生成器，生成了一个虚拟用户！！！");
    
    //静态公有工厂方法，返回唯一的实例
    public static DoubleCheckedLocking getInstance()
        //第一重判断
        if(instance == null)
            //锁定代码块
            synchronized (DoubleCheckedLocking.class)
                //第二重判断
                if (instance == null)
                    instance = new DoubleCheckedLocking(); //创建单例实例
                
            
        
        return instance;
    

DoubleCheckedLockingClient类

//双重检测锁客户端测试类
public class DoubleCheckedLockingClient 
    public static void main(String[] args) 
        System.out.println("使用双重检测锁进行性能测试");
        //创建对象
        DoubleCheckedLocking user1 = DoubleCheckedLocking.getInstance();
        DoubleCheckedLocking user2 = DoubleCheckedLocking.getInstance();
        System.out.println("测试结果为");
        //判断两个对象是否相同
        if (user1 == user2)
            System.out.println("user1 与 user2 是相同的虚拟用户！！！");
        else
            System.out.println("user1 与 user2 是两个不同的虚拟用户！！！");
        
    

运行结果