Java23种设计模式--Singleton（单例）

来源：互联网发布：面包机哪个牌子好知乎编辑：程序博客网时间：2024/04/30 17:43

SINGLETON（单例）—对象创建型模式

几乎所有面向对象的程序中，总有一些类的对象需要是唯一的，例如，通过数据库句柄到数据库的连接是独占的。您希望在应用程序中共享数据库句柄，因为在保持连接打开或关闭时，它是一种开销。再如大家最经常用的IM,如QQ，在同一台电脑，一个帐号只能有唯一的登录。

1. 问题

怎样确保一个特殊类的实例是独一无二的（它是这个类的唯一实例），并且这个实例易于被访问呢？

2. 解决方案

1）全局变量：一个全局变量使得一个对象可以被访问，但它不能防止你实例化多个对象。因为你的任何代码都能修改全局变量，这将不可避免的引起更多调试的意外。换句话说，全局变量的状态总是会出现一些问题的。

2）类构造函数私有和类自身的静态方法：让类自身负责保存它的唯一实例(静态变量)。这个类可以保证没有其他实例可以被创建（通过截取创建新对象的请求），并且它可以提供一个访问该实例的方法（静态方法）。这就是Singleton模式。

3. 适用性
在下面的情况下可以使用单件模式
1）当类只能有一个实例而且客户可以从一个众所周知的访问点访问它时。

2）当这个唯一实例应该是通过子类化可扩展的，并且客户应该无需更改代码就能使用一个扩展的实例时。

所谓的单例模式是指单个实例，单即单个的意思，例乃实例的意思，就是一个类生成的对象。因此，单例模式的功能作用就是保证一个类只生成一个对象，是在代码级的实现，不是人工维护的。

单例模式的实现需要以下两个步骤：

1.单例类有一个存贮单例的私有属性

2.单例类的构造方法必须是私有的

3.单例类要有获取单例类实例的静态方法

单例类示例：

饿汉式单例代码  
package com.tao.pattern.singleton;  
  
/**  
 * @author TaoistWar  
 *   
 */  
public class Singleton {  
    // 1.单例类有一个存贮单例的私有属性  
    private static Singleton singleton = new Singleton();  
  
    // 2.单例类的构造方法必须是私有的  
    private Singleton() {  
    }  
  
    // 3.单例类要有获取单例类实例的静态方法  
    public static Singleton getInstance() {  
        return singleton;  
    }  
}  

懒汉式单例代码  
package com.tao.pattern.singleton;  
  
/**  
 *   
 * @author TaoistWar  
 *  
 */  
public class LazySingleton {  
    // 1.单例类有一个存贮单例的私有属性  
    private static LazySingleton singleton;  
  
    // 2.单例类的构造方法必须是私有的  
    private LazySingleton() {  
  
    }  
  
    // 3.单例类要有获取单例类实例的静态方法  
    public synchronized static LazySingleton getInstance() {  
        if (singleton == null) {  
            singleton = new LazySingleton();  
        }  
        return singleton;  
    }  
}  

比较：

饿汉式单例：加载时生成单例，获取单例时不需要考虑多线程

懒汉式单例：调用时生成单例，获取单例时如果多线程需要加synchronized锁定方法以保证单例。

Singleton模式有许多优点：
1) 对唯一实例的受控访问, 因为Singleton类封装它的唯一实例，所以它可以严格的控制客户怎样以及何时访问它。
2) 缩小名空间,Singleton模式是对全局变量的一种改进。它避免了那些存储唯一实例的全局变量污染名空间。
3) 允许对操作和表示的精化Singleton类可以有子类，而且用这个扩展类的实例来配置一个应用是很容易的。你可以用你所需要的类的实例在运行时刻配置应用。
4) 允许可变数目的实例这个模式使得你易于改变你的想法，并允许Singleton类的多个实例。此外，你可以用相同的方法来控制应用所使用的实例的数目。只有允许访问 Singleton实例的操作需要改变。

结论：

因为在我们的开发中，如果使用单例模式，肯定会用到，废话！呵呵。所以，每次调用加个synchronized锁的效率没有不加高。因此，推荐第一种直接在私有属性中生成实例。

转自:http://taoistwar.iteye.com/blog/705605