JAVA设计模式——单例模式

Posted 2021-03-01 satan666

什么是单例模式

单例模式，顾名思义，就是整个系统就只有一个实例存在。

特点

1. 单例类只能有一个实例。
2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

 

讲的通俗一点，我们拿女娲造人来举例：

我们先写一个女娲类：

1 public class N_Wa {
2 
3 }

 

很明显，任何人都不能创造女娲，所以女娲的构造应该是私有的：

1 public class N_Wa {
2     private N_Wa() {}   // 构造方法私有化
3 }

 

有人可能要质疑：那女娲应该是谁创造的？
这个问题千百万年来都没有人能解开过，所以在我们的潜意识中认为：神是自己创造自己的！

1 public class N_Wa {
2     private static final N_Wa n_wa = new N_Wa();   // 神自己创造自己
3     private N_Wa() {}     // 构造方法私有化
4 }

private 保证了女娲的私有性，毕竟这个世界上没有人见过女娲。
static 保证了女娲的静态性，她与类共存亡。
final 保证了女娲是“终极”常量，不可能再被修改。

 

女娲已经出来了，接下来干什么呢？
当然就是请她开始造人啦：

1 public class N_Wa {
2     private static final N_Wa n_wa = new N_Wa();   // 神自己创造自己
3     private N_Wa() {}     // 构造方法私有化
4     public static N_Wa getInstance() {    // 请求女娲
5         return n_wa;
6     }
7 }

getInstance 和 new？
new 是重新创建一个对象，且只能单次使用。
getInstance 是没有对象的时候创建对象，有了之后就保留在内存中，下次就不用再重新创建了，因此它的对象一定是static的。

 

这样一来，只需要调用 N_Wa.getInstance(); 女娲就请过来了，而且不论是谁，请来的都是同一个女娲，也就是我们构造的“终极”常量：n_wa。当然你还可以往里面加入其它的功能（造人功能未写出）。

 

到此为止，我们就已经学会了单例模式——“饿汉模式”，即我们先把女娲给造好，需要的时候直接用就好了。

 

随之而来的是另一个问题：要是我们根本没有用到女娲呢？那不是白造了？于是又出现了一种叫“懒汉模式”：

 1 public class N_Wa {
 2     private static N_Wa n_wa;   // 这里并没有new一个女娲
 3     private N_Wa() {}     // 构造方法私有化
 4     public static N_Wa getInstance() {    // 请求女娲
 5         if(n_wa == null) {
 6             n_wa = new N_Wa();
 7         }
 8         return n_wa;
 9     }
10 }

可以发现，我们不再是提前造女娲了，而是需要的时候再去造她（实例化），但这样子的坏处就是每次都要重新造一次女娲，所以速度肯定不如之前的“饿汉模式”。而且有个大问题，就是一旦有很多人同时请女娲的话，依然可能造成多个神的情况。

 

所以我们让这些人排队？看起来挺有道理，但仔细想想，有些人做事总是拖拖拉拉，毛手毛脚的，万一给让它排到前面去了，那后面的人不得等半天吗？等下队伍直接排出地球外了，所以我们干脆让他们直接抢，谁抢到就是谁的，这样一直抢下去：

 1 public class N_Wa {
 2     private static N_Wa n_wa;   // 这里并没有new一个女娲
 3     private N_Wa() {}     // 构造方法私有化
 4     public static N_Wa getInstance() {    // 请求女娲
 5         if(n_wa == null){      // 代表还没有人抢到
 6             synchronized (N_Wa.class) {    // 放他们进去抢
 7                 if(n_wa == null) {       // 第一个抢到的给他 new一个然后返回
 8                     n_wa = new N_Wa();
 9                 }
10             }
11         }
12         return n_wa;
13     }
14 }

synchronized 是一种同步锁，可以防止同步发生，通俗来讲就是第一个人先用，这时锁被锁上，等他用完，锁再打开，以此类推。只有当锁是开着的，才能轮到下一个人。

 

到此为止，最基础的两种“恶汉模式”和“懒汉模式”就完成了，单例模式还有其它的一些变种，但思想上都大同小异，我们需要灵活运用，发挥出最大的价值！