《Head.First设计模式》的学习笔记(6)--单件模式
来源:互联网 发布:嵌入式与单片机的相同 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 18:03
背景:
有一些对象其实我们只需要一个,比方说:线程池(threadpool)、缓存(cache)、对话框、处理偏好设置和注册表(registry)的对象、日志对象,充当打印机、显卡等设备的驱动程序的对象。事实上,这类对象只能有一个实例,如果制造出多个实例,就会导致许多问题产生,例如:程序的行为异常、资源使用过量,或者是不一致的结果。因此,我们设计这种类时必须确保只有一个实例,单件模式应运而生。
单件模式的意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
结构:
如何实现:
其实我们只需要把构造函数私有化,把new对象的过程进行控制就行了,具体代码如下:
2 {
3 private static Singleton uniqueInstance; // 用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例
4
5 private Singleton() // 构造器必须私有
6 {
7 }
8
9 public static Singleton Instance
10 {
11 get
12 {
13 if (null == uniqueInstance) // 如果uniqueInstance为空,说明对象没有被创建
14 {
15 uniqueInstance = new Singleton();
16 }
17 return uniqueInstance;
18 }
19 }
20 }
21
但是上面的代码存在一个问题。当使用多线程时,产生的对象可能不只一个,分析见下图:
如何解决这个问题:
a)、使用加锁机制,具体代码如下:
1public class Singleton 2 { 3 private static Singleton uniqueInstance; // 用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例 4 private static Object obj = new object(); 5 6 private Singleton() // 构造器必须私有 7 { 8 } 9 10 public static Singleton Instance 11 { 12 get 13 { 14 lock (obj) // 使用加锁,避免两个线程同时进入 15 { 16 if (null == uniqueInstance) // 如果uniqueInstance为空,说明对象没有被创建 17 { 18 uniqueInstance = new Singleton(); 19 } 20 return uniqueInstance; 21 } 22 } 23 } 24 } 25
b)、使用“急切”创建实例,不用延迟加载。具体代码如下:
2 {
3 static Singleton uniqueInstance = new Singleton(); // 用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例
4
5 private Singleton() // 构造器必须私有
6 {
7 }
8
9 public static Singleton Instance
10 {
11 get
12 {
13 return uniqueInstance;
14 }
15 }
16 }
17
c)、使用“双检锁”机制。具体代码如下:
2 {
3 static Singleton uniqueInstance = null; // 用一个静态变量来记录Singleton类的唯一实例
4 private static Object obj = new object();
5
6 private Singleton() // 构造器必须私有
7 {
8 }
9
10 public static Singleton Instance
11 {
12 get
13 {
14 if (null == uniqueInstance) // 先判断uniqueInstance是否为空,如果为空,再进行加锁
15 {
16 lock (obj) // 使用加锁,避免两个线程同时进入
17 {
18 if (null == uniqueInstance) // 如果uniqueInstance为空,说明对象没有被创建
19 {
20 uniqueInstance = new Singleton();
21 }
22 }
23 }
24 return uniqueInstance;
25 }
26 }
27 }
28
对上面三种方法的评价:
1)、a方法采用了加锁机制,每次实例化都必须加锁,而加锁耗费的系统资源比较多,因此执行效率比较低,不推荐使用。
2)、b方法书写比较简单,但没有采用延迟加载,所以可能浪费部分资源。当使用频率高且运行时负担不重时推荐使用。
3)、c方法解决了多线程问题,并且只在第一次创建对象时加锁,执行效率比a方法高,推荐使用。
在什么情形下使用单例模式:
使用Singleton模式有一个必要条件:在一个系统要求一个类只有一个实例时才应当使用单例模式。反过来,如果一个类可以有几个实例共存,就不要使用单例模式。
注意:
a)、不要使用单例模式存取全局变量。这违背了单例模式的用意,最好放到对应类的静态成员中。
b)、不要将数据库连接做成单例,因为一个系统可能会与数据库有多个连接,并且在有连接池的情况下,应当尽可能及时释放连接。Singleton模式由于使用静态成员存储类实例,所以可能会造成资源无法及时释放,带来问题。
参考文献:
《Head.First设计模式》
吕震宇 设计模式系列
- 《Head.First设计模式》的学习笔记(6)--单件模式
- Head First设计模式笔记(6)---单件模式
- 《Head first设计模式》学习笔记 - 单件模式
- 《Head first设计模式》学习笔记 – 单件模式
- 《Head first设计模式》学习笔记 – 单件模式
- 《Head First 设计模式》学习笔记——单件(例)模式
- 《Head First 设计模式》单件模式
- Head First-设计模式:单件模式
- 《Head First 设计模式》学习笔记——单件模式
- Head First 设计模式学习笔记 —— 单件模式
- Head First 设计模式(5):单件模式
- head first 设计模式——(单件模式)
- Head First 设计模式(五)单件模式
- 《Head First 设计模式》阅读笔记(五)——单件模式
- 【head first 设计模式学习笔记】单例模式
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