24种设计模式之单例模式

Posted 2021-05-01 愚公要移山

这个模式是很有意思，而且比较简单，但是我还是要说因为它使用的是如此的广泛，如此的有人缘，单例就是单一、独苗的意思，那什么是独一份呢？你的思维是独一份，除此之外还有什么不能山寨的呢？我们举个比较难复制的对象：皇帝

中国的历史上很少出现两个皇帝并存的时期，是有，但不多，那我们就认为皇帝是个单例模式，在这个场景中，有皇帝，有大臣，大臣是天天要上朝参见皇帝的，今天参拜的皇帝应该和昨天、前天的一样（过渡期的不考虑，别找茬哦），大臣磕完头，抬头一看，嗨，还是昨天那个皇帝，单例模式，绝对的单例模式，先看类图：

然后我们看程序实现，先定一个皇帝：

package com.cbf4life.singleton1;


/**
*中国的历史上一般都是一个朝代一个皇帝，有两个皇帝的话，必然要PK出一个皇帝出来
*/

public class Emperor {
       private static Emperor emperor = null;	//定义一个皇帝放在那里，然后给这个皇帝名字
       private Emperor(){
        //世俗和道德约束你，目的就是不让你产生第二个皇帝
        }
        public static Emperor getInstance(){
            if(emperor == null){	//如果皇帝还没有定义，那就定一个
                emperor = new Emperor();
            }
            return emperor;
        }

    //皇帝叫什么名字呀
    public static void emperorInfo(){
        System.out.println("我就是皇帝某某某....");
    }

}

然后定义大臣：

package com.cbf4life.singleton1;
/**
*大臣是天天要面见皇帝，今天见的皇帝和昨天的，前天不一样那就出问题了！
*/

@SuppressWarnings("all")
public class Minister {
        public static void main(String[] args) {
            //第一天
            Emperor	emperor1=Emperor.getInstance();
            emperor1.emperorInfo();	//第一天见的皇帝叫什么名字呢？

            //第二天
            Emperor emperor2=Emperor.getInstance(); Emperor.emperorInfo();

            //第三天
            Emperor emperor3=Emperor.getInstance(); emperor2.emperorInfo();
            //三天见的皇帝都是同一个人，荣幸吧！
        }
}

看到没，大臣天天见到的都是同一个皇帝，不会产生错乱情况，反正都是一个皇帝，是好是坏就这一个，只要提到皇帝，大家都知道指的是谁，清晰，而又明确。问题是这是通常情况，还有个例的，如同一个时期同一个朝代有两个皇帝，怎么办？

单例模式很简单，就是在构造函数中多了加一个构造函数，访问权限是 private 的就可以了，这个模式是简单，但是简单中透着风险，风险？什么风险？在一个 B/S 项目中，每个 HTTP Request 请求到 J2EE 的容器上后都创建了一个线程,每个线程都要创建同一个单例对象,怎么办?,好,我们写一个通用的单例程序,然后分析一下:

package com.cbf4life.singleton3;
/**
*通用单例模式
*/
@SuppressWarnings("all")
    public class SingletonPattern {
        private static SingletonPattern singletonPattern= null;
        //限制住不能直接产生一个实例
        private SingletonPattern(){
        }

        public SingletonPattern getInstance(){
            if(this.singletonPattern == null){	//如果还没有实例，则创建一个
                this.singletonPattern = new SingletonPattern();
            }
            return this.singletonPattern;
        }
}

我们来看黄色的那一部分，假如现在有两个线程 A 和线程 B，线程 A 执行到 this.singletonPattern = new SingletonPattern()，正在申请内存分配，可能需要 0.001 微秒，就在这 0.001 微秒之内，线程 B 执行到 if(this.singletonPattern == null)，你说这个时候这个判断条件是 true 还是 false？是 true，那然后呢？线程 B 也往下走，于是乎就在内存中就有两个 SingletonPattern 的实例了，看看是不是出问题了？

如果你这个单例是去拿一个序列号或者创建一个信号资源的时候，会怎么样？业务逻辑混乱！数据一致性校验失败！最重要的是你从代码上还看不出什么问题，这才是最要命的！因为这种情况基本上你是重现不了的，不寒而栗吧，那怎么修改？有很多种方案，我就说一种，能简单的、彻底解决问题的方案：

package com.cbf4life.singleton3;
/**
*通用单例模式
*/
@SuppressWarnings("all")
    public class SingletonPattern {
        private static final SingletonPattern singletonPattern= new   SingletonPattern();

        //限制住不能直接产生一个实例
        private SingletonPattern(){
        }

        public synchronized static SingletonPattern getInstance(){ return singletonPattern;
        }
}

直接 new 一个对象传递给类的成员变量 singletonpattern，你要的时候 getInstance（）直接返回给你，解决问题！