JAVA设计模式--单例模式

Posted 2020-10-30 yulibo

JAVA设计模式--单例模式

1. 经典单例模式的原理    

1.1 意义：有些类，实际应用中往往只能有一个对象。可能用可能不用，用也只能用这一个对象，比如打印机，显卡日志对象等，这样不会导致冲突，使结果一致。

1.2 问题解决：是否可以考虑静态变量方式来实现(构造方法私有化)？或者程序员之间协商全局变量。

1.3 单例模式：确保一个类最多只有一个实例，并提供一个全局访问点。

1.4 实际操作：使用private自己内部调用

单例模式类图：

 

案例：巧克力工厂

普通类中，因为工厂只有一个，但是实例有多个，这时会导致状态不一致，可以考虑用单例模式。

 

public class ChoclateFactory {
    private boolean empty;
    private boolean boiled;
    private static ChoclateFactory uniqeInstance=null ;
    
    
    private ChoclateFactory(){
        empty=true;
        boiled=false;
     }
     //构造类对象
     public static ChoclateFactory getInstance() {
         //是否为空,同事调用时保持状态不变
         if(uniqeInstance==null){
             uniqeInstance=new ChoclateFactory();
         }
         return uniqeInstance;
        
    }
     
    public void Fill() {
        if(empty){
            //添加
            empty=false;
            boiled=false;
        }
    }
    
    public void Boil() {
        if((!empty)&&(!boiled)){
            //加热
            boiled=true;
        }
    }
    public void Drain() {
        if(!empty&&boiled){
            //加热
            empty=true;
        }
    }
}

使用过程中，会出现一些问题，例如多线程（两个线程获取两个对象，无法保证唯一性）。

解决方法：①在getInstance添加一个同步锁（保证一个线程结束后，在执行下一个线程）

public static synchronized ChoclateFactory getInstance()

但是同步锁比较消耗资源，能解决问题，但不建议使用。

②“急切”创建实例

    private static ChoclateFactory uniqeInstance=new ChoclateFactory() ;

调用运行时，直接创建对象，getInstance()直接返回，弥补了同步锁的资源消耗，但是如果不用工厂时，也会创建对象占用资源。

③双重检查加锁方法：

//volatile编译器使用处理多线程安全
    private volatile static ChocolateFactory uniqeInstance=null ;
//构造类对象
     public static  ChocolateFactory getInstance() {
         //是否为空,同事调用时保持状态不变
         if(uniqeInstance==null){
//第一个线程执行到这里,为空.若第二个线程也到这里,也要为空,new对象,返回.二者只能一个进入
//获取到一个对象,返回;另一个线程重新进入时,判断不为空,跳出(只要进入一次,就不会为空了).
             synchronized (ChocolateFactory.class){
                 if(uniqeInstance==null){
                     uniqeInstance=new ChocolateFactory();
                 }
             }
         }
         return uniqeInstance;
        
    }

 

2.单例模式的分类

单例模式有很多表现形式,常见的有懒汉式,饥汉式,登记式

懒汉式:是指类保留的对象的创建时间是在需要时进行(用到时才创建);

饥汉式:和懒汉式相反,类保留的对象在第一次访问时就创建了(和上面的"急切"创建法一致);