自学设计模式--1 单例模式

写在前面

问：一个男人，从恋爱走向结婚，对于一个男人意味着什么？

答：牛进圈了，从此有了稳定的饲料来源，但想乱吃点别的什么就不太可能了……

1. 单例模式的定义

    官方定义：Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.确保某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。

2.单例模式的特点

    优点：

• 由于在内存中只有一个实例，减少了内存开支，减少了系统资源的开销。
• 避免了对资源的多重占用；
• 可以优化和共享资源的访问；

        

    缺点：

• 单例模式没有接口，扩展困难；
• 在并行的环境中，单例模式对测试不利；

3.单例模式的使用场景

在一个系统中，要求一个类有且仅有一个对象，如以下场景：

•     系统要求生成唯一序列号环境；
•     保存web页面上计数器的值，不必每次刷新都记录到数据库；
•     创建对象的实例耗费的资源比较多；

    注意事项：

        ①解决线程不安全的问题：

            单例模式有饿汉式和懒汉式两种方式，推荐使用饿汉式，懒汉式存在风险。饿汉式代码见关键代码的Emperor类，下面给出懒汉式代码，说明见注释。

package com.pbi.pattern.singleton;/** * 此种单例模式存在风险（饿汉式） *  * @author 姓名 工号 * @version [版本号, 2013-5-13] * @see [相关类/方法] * @since [产品/模块版本] */public class EmperorI{    private static EmperorI emperor = null;        private EmperorI()    {        super();    }        /**     *      * <风险分析：     *      ①假设存在两个线程，线程A和线程B，     *      ②当线程A执行到 emperor = new Emperor时，正在申请内存分配，     *          此时线程B执行到 if(null == emperor),此时的返回结果不确定是true还是false     *          若是true，此时线程B 也创建了新的对象，导致业务逻辑的混乱>     * @return     * @see [类、类#方法、类#成员]     */    public static EmperorI getInstance()    {        if (null == emperor)        {            emperor = new EmperorI();        }        return emperor;    }        public static void say()    {        System.out.println("~~~ I am the Emperor XXX ~~~");    }    }

        ②考虑对象的复制情况

        单例模式类建议不要实现Cloneable接口，在Java中对象默认是不可以被复制的，实现了Cloneable接口，并重写了clone方法，则可以直接通过对象复制的方式创建一个新对象，对象复制是不用调用类的构造函数的，因此，即使是私有的构造函数，对象仍然可以被复制。

4.单例模式的使用案例

    4.1描述

        皇帝就是孤家寡人，皇帝类只能产生一个实例，所有对象对他的依赖都是相同的。   

    4.2类图

图1 单例模式类图

    4.3关键代码

Emperor类

/** * 此种单例模式存在风险（懒汉式） *  * @author 姓名 工号 * @version [版本号, 2013-5-13] * @see [相关类/方法] * @since [产品/模块版本] */public class EmperorII{    private static EmperorII emperor = new EmperorII();        private EmperorII()    {        super();    }        public synchronized static EmperorII getInstance()    {        return emperor;    }    }

Minister类

package com.pbi.pattern.singleton;/** * 大臣类 *  * @author 姓名 工号 * @version [版本号, 2013-5-13] * @see [相关类/方法] * @since [产品/模块版本] */public class Minister{        public static void main(String[] args)    {        EmperorI emperorI = EmperorI.getInstance();        emperorI.say();                EmperorI emperorII = EmperorI.getInstance();        emperorII.say();                EmperorI emperorIII = EmperorI.getInstance();        emperorIII.say();            }    }

参考资料：《设计模式之禅》--秦小波