Java的面向对象

16-单例模式

2021-07-06 832 1

简介 Java中单例模式的两种实现



1. 单例模式

    static的典型应用场景是设计模式中的单例模式

    设计模式是在大量的实践中总结和理论化之后优选的代码结构、编程风格、以及解决问题的思考方式,是一种经验的总结。设计模式免去我们自己再思考和摸索。

    所谓类的单例设计模式,就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中,对某个类只能存在一个对象实例,并且该类只提供一个取得其对象实例的方法。如果我们要让类在一个虚拟机中只能产生一个对象,我们首先必须将类的构造器的访问权限设置为private,这样,就不能用new操作符在类的外部产生类的对象了,但在类内部仍可以产生该类的对象。因为在类的外部开始还无法得到类的对象,只能调用该类的某个静态方法以返回类内部创建的对象,静态方法只能访问类中的静态成员变量,所以,指向类内部产生的该类对象的变量也必须定义成静态的。

    单例模式分为懒汉式和饿汉式, 不知道是谁命名的, 其实也比较形象

    懒汉式,比较“懒”,只有用到的时候才去new对象。

    饿汉式,比较“饿”,类加载的时候,就new对象,这应该算是勤快吧,笨鸟先飞的感觉。


2. 饿汉式-单例模式

//SingletonTest.java
package com.ylaihui.oop10;

class Bank{
    	// 1. 私有化构造器,不能在类外部 new 对象
    	private Bank(){}
    	
    	// 2. 类内部 new 该类的对象,并私有化
    	private static Bank instance = new Bank();
	
	// 3. 返回对象,需要提供静态的方法
	public static Bank getInstance(){
		// 4. 静态方法只能访问静态的属性, 那么将 instance 属性静态化
		return instance;
	}
}

public class SingletonTest {
	public static void main(String[] args) {
		Bank inst1 = Bank.getInstance();
		Bank inst2 = Bank.getInstance();
		
		System.out.println(inst1 == inst2); // true
	}
}


3. 懒汉式-单例模式

//SingletonTest.java
package com.ylaihui.thread;

class ProjectProPrities{
    private static ProjectProPrities instance = null;

    public static synchronized ProjectProPrities getInstance(){
        if (instance == null) {
            instance = new ProjectProPrities();
        }
        return instance;
    }
}

public class SingletonTest {
    public static void main(String[] args) {
        ProjectProPrities instance = ProjectProPrities.getInstance();

        System.out.println(instance);
    }
}



4. 懒汉式 VS 饿汉式


    饿汉式:

        优点:对象加载时间过长。

        缺点:饿汉式是线程安全的

    懒汉式:

        优点:延迟对象的创建。

        缺点:实现相对复杂,需要保证线程的安全。



5. 单例模式的应用场景

 单例模式的优点:

    由于单例模式只生成一个实例, 减少了系统性能开销,当一个对象的产生需要比较多的资源时,如读取配置、产生其他依赖对象时,则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象,然后永久驻留内存的方式来解决。


举例 java.lang.Runtime  -- 饿汉式的单例模式

网站的计数器,一般也是单例模式实现,否则难以同步。

应用程序的日志应用,一般都使用单例模式实现,这一般是由于共享的日志文件一直处于打开状态,因为只能有一个实例去操作, 否则内容不好追加。

数据库连接池的设计一般也是采用单例模式,因为数据库连接是一种数据库资源。

 项目中, 读取配置文件的类,一般也只有一个对象。没有必要每次使用配置文件数据,都生成一个对象去读取。

 Application 也是单例的典型应用

 Windows的Task Manager (任务管理器)就是很典型的单例模式

 Windows的Recycle Bin (回收站)也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中,回收站一直维护着仅有的一个实例


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