设计模式之单例模式

Posted 2022-12-15 独孤九戒

设计模式之单例模式

    单例模式(Single Pattern)定义：Ensurena a class has only one instance, and provide a global point of access to it.(确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例)

通用类：

    Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数，确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的，代码：

public class Singleton 
	private static final Singleton singleton=new Singleton();
	//限制产生多少个对象
	private Singleton()
	
	//通过该方法获得对象实例
	public static Singleton getSingleton()
		return singleton;
	
	//类中其它方法，尽量是static
	public static void doSomething()
	

例子：

皇帝类

public class Emperor 
	private static final Emperor emperor=new Emperor();
	private Emperor()
	
	public static Emperor getInstance()
		return emperor;
	
	public static void say()
		System.out.println("我是皇帝某某某......");
	

臣子类

public class Minister 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		for(int day=0;day<3;++day)
			Emperor emperor=Emperor.getInstance();
			emperor.say();
		
	

单例模式优点：

1.在内存中只有一个实例，减少内存开支，当一个对象需要频繁的创建销毁时，并且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显；

2.单例模式只产生一个实例，减少了系统开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其它依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存来解决；

3.单例模式能够避免对资源的多重占用，如一个写文件动作，由于只有一个实例在内存中，比面对同一个资源文件的同时读写操作；

4.单例模式可以在系统中设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

单例模式的缺点：

1.单例模式没有接口，扩展极其困难，若要扩展，除了修改代码基本没有第二种方法；

2.单例模式是对测试不利的；

3.单例模式与单一职责有冲突。一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的，是不是要单例取决于环境，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。

单例模式应用场景：

1.要求生成唯一序列号的环境；

2.在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；

3.创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；

4.需要定义大量的静态常量和静态方法的环境。

非线程安全的单例模式

public class Singleton 
	private static Singleton singleton=null;
	//限制产生多少个对象
	private Singleton()
	
	//通过该方法获得对象实例
	public static Singleton getSingleton()
		if(singleton==null)
			singleton=new Singleton();
		
		return singleton;
	
	//类中其它方法，尽量是static
	public static void doSomething()
	

单例模式的扩展

产生固定数量的皇帝

public class Emperor 
	//固定产生实例数量
	private static int maxNumOfEmperor=2;
	private static ArrayList<String> nameList=new ArrayList<String>();
	private static ArrayList<Emperor> emperorList=new ArrayList<Emperor>();
	//当前皇帝序号
	private static int countNumOfEmperor=0;
	//产生多有对象
	static
		for(int i=0;i<maxNumOfEmperor;++i)
			emperorList.add(new Emperor("皇"+(i+1)+"帝"));
		
	
	
	private Emperor()
	
	
	private Emperor(String name)
		nameList.add(name);
	
	
	public static Emperor getInstance()
		Random random=new Random();
		countNumOfEmperor=random.nextInt(maxNumOfEmperor);
		return emperorList.get(countNumOfEmperor);
	
	public void say()
		System.out.println(nameList.get(countNumOfEmperor));
	

大臣类

public class Minister 

	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		int ministerNum=5;
		for(int i=0;i<ministerNum;++i)
			Emperor emperor=Emperor.getInstance();
			System.out.println("第"+(i+1)+"大臣参拜的是：");
			emperor.say();