黑马程序员-设计模式之单例设计模式

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一、设计模式：

解决某类问题行之有效的方法，是一种思想，是规律的总结。

二、单例设计模式解决的问题：

保证某个类在内存中只有一个对象。

三、什么时候使用：

当前对象的创建比较消耗资源，我们在使用这个对象时只需要有一个就可以应用。这个时候就可以将其设计成单例的模式。
比如：多程序读取一个配置文件时，建议配置文件封装成对象。会方便操作其中数据，又要保证多个程序读到的是同一个配置文件对象，就需要该配置文件对象在内存中是唯一的。
又比如说银行的号码管理器等。

四、如何保证对象唯一性呢？

1、思想：

(1)不让其他程序创建该类对象。
(2)在本类中创建一个本类对象。
(3)为外界能访问此对象，将对象的引用通过公共访问方法暴露给外界对外提供方法，让其他程序获取这个对象（方法必须是静态的，才能被类调用）。

2、步骤：

(1)因为创建对象都需要构造函数初始化，只要将本类中的构造函数私有化，其他程序就无法再创建该类对象；
(2)类内部创建对象，自身进行实例化，从而调用功能（引用必须为私有静态的。）；
(3)定义一个方法，返回该对象，让其他程序可以通过方法就得到本类对象（作用：可控）

3、代码体现：

(1)私有化构造函数；
(2)创建私有并静态的本类对象；
(3)定义公有并静态的方法，返回该对象。

五、代码示例：

1、饿汉式：当类加载的时候，就创建对象。  

class Single {private Single(){}  //私有化构造函数。private static Single s = new Single();  //创建私有并静态的本类对象。public static Single getInstance()  //定义公有并静态的方法，返回该对象。{return s;}}public class SingleDemo{public static void main(String[] args){Single s1 = Single.getInstance();}}

2、懒汉式：当调用方法时，才去创建对象。

class Single2{private Single2(){}private static Single2 s = null;public static Single2 getInstance(){if(s==null){//线程1就进来了，线程2就进来了。s = new Single2();}return s;}}class SingleDemo2 {public static void main(String[] args) {Single2 s2 = Single2.getInstance();}}

六、单例设计模式在java类中的具体应用：

1、java.lang.Runtime

Runtime类就是单例设计模式进行设计的。
(1)API中说法：每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例，使应用程序能够与其运行的环境相连接。可以通过getRuntime 方法获取当前运行时。
(2)个人理解：Runtime类封装了应用程序的运行环境，每个java程序都有自己的一个Runtime类的实例，但是我们不能够创建这个Runtime的实例对象，这是java程序启动时，自己就存在的。但是我们可以通过获取这个Runtime对象，从而控制java程序的状态。
比如说，我们可以通过获得Runtime实例对象，启动一个程序（如扫雷）：

Runtime run = Runtime.getRuntime();Process pro = null;try {pro = run.exec("winmine.exe");} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("程序启动失败");}System.out.println(pro.getClass().getName());

2、java.beans.Introspector

(1)API中说法：Introspector 类为通过工具学习有关受目标 Java Bean 支持的属性、事件和方法的知识提供了一个标准方法。
(2)个人理解：称之为内省，是对JavaBean的相关类中属性信息的描述。
(3)为什么需要使用单例模式
　 属性是系统的一种"资源"，应当避免有多余一个的对象读取特别是存储属性。此外，属性的读取可能会在很多地方发生，创建属性对象的地方应当在哪里不是很清楚。换言之，属性管理器应当自己创建自己的实例，并且自己向系统全程提供这一事例。因此，属性文件管理器应当是一个单例模式负责。
代码示例：

//获取全部属性@Test public void test1() throws Exception{BeanInfo bf = Introspector.getBeanInfo(Person.class);//BeanInfo bf = Introspector.getBeanInfo(Person.class, Object.class);//去除父类的属性：Object中的getClassPropertyDescriptor[] pd = bf.getPropertyDescriptors();for(PropertyDescriptor p : pd){System.out.println(p.getName());}}

3、java.net.InetAddress

(1)API中说法：此类表示互联网协议 (IP) 地址。
(2)个人理解：InetAddress是java作为网络编程中很重要的一个类。InetAddress的实例对象包含以数字形式保存的IP地址，同时还可能包含主机名，因此，可通过这个类中的方法获取到指定的IP地址和对应的主机名。由于IP地址是网络分配的，我们不能随便创建其对象，所以使用单例设计模式，在InetAddress类中最为常用的就是getByName(String host)的静态方法，还有比较重要的静态方法：getLocalHost()、getHostName()以及getHostAddress()等。
代码示例：

//获取本机IP地址  InetAddress ia = InetAddress.getLocalHost();  System.out.println(ia.toString());  //通过百度主机名获取其IP地址  InetAddress i = InetAddress.getByName("www.baidu.com");  System.out.println("name:" + i.getHostName());  System.out.println("address:" + i.getHostAddress());  

4、一个元素的枚举

个人理解：我们创建枚举类的目的之一就在于避免外部创建其他对象，而只使用我们自己创建的指定的元素（或者说实例对象），因此，当枚举类中只有一个元素的时候，那么此时这个类就可以看成是应用了单例设计模式。另外，枚举类是一个不可被继承的final类，其中的元素都是类的静态常量。
代码示例：

/* * 简单模拟上线人数 * 每个用户都访问同一个资源，即上线人数。 * 所以需要定义为全局对象，只能有唯一的一份。 */public enum EnumDemo {USERONLINE;private int userCounts = 0;public void addUser(){//每个用户上线，就加1}public void delete(){//每个用户下线，就减1}//.......}