设计模式 - 单件模式(singleton pattern) 详解

来源：互联网发布：电子数据交换的好处编辑：程序博客网时间：2024/05/16 04:40

单件模式(singleton pattern) : 确保一个类只有一个实例, 并提供一个全局访问点.

单价模式包括3个部分: 私有构造器, 静态变量, 静态方法.

具体方法:

1. 标准的单例模式:

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class Singleton {  
    private static Singleton uniqueInstance; //静态变量  
      
    private Singleton() {} //私有构造函数  
      
    public static Singleton getInstance() { //静态方法  
        if (uniqueInstance == null)  
            uniqueInstance = new Singleton();  
        return uniqueInstance;  
    }  
  
}  

2. 考虑多线程的三种方法:

同步(synchronized)方法, 添加"synchronized", 会导致性能下降, 每次调用示例, 都需要同步, 但是使用简单.

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class Singleton {  
    private static Singleton uniqueInstance; //静态变量  
      
    private Singleton() {} //私有构造函数  
      
    public static synchronized Singleton getInstance() { //静态方法  
        if (uniqueInstance == null)  
            uniqueInstance = new Singleton();  
        return uniqueInstance;  
    }  
  
}  

急切(eagerly)方法, 开始时创建实例, 会在不需要时, 占用实例空间, 即占用空间时间过长.

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class Singleton {  
    private static Singleton uniqueInstance = new Singleton(); //静态变量  
      
    private Singleton() {} //私有构造函数  
      
    public static synchronized Singleton getInstance() { //静态方法  
        //if (uniqueInstance == null)  
            //uniqueInstance = new Singleton();  
        return uniqueInstance;  
    }  
  
}  

双重检查加锁(double-checked locking)方法, 使用"volatile"和"synchronized (Singleton.class)", 减少时间消耗, 适用于java1.4以上版本.

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class Singleton {  
    private volatile static Singleton uniqueInstance; //静态变量  
      
    private Singleton() {} //私有构造函数  
      
    public static synchronized Singleton getInstance() { //静态方法  
        if (uniqueInstance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (uniqueInstance == null)  
                    uniqueInstance = new Singleton();  
            }  
        }  
        return uniqueInstance;  
    }  
  
}  

3. 使用单件模式的例子:

代码:

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class ChocolateBoiler { //巧克力锅炉  
    private boolean empty;  
    private boolean boiled;  
      
    public static ChocolateBoiler uniqueInstance; //静态变量  
      
    private ChocolateBoiler() { //私有构造函数  
        empty = true;  
        boiled = false;  
    }  
      
    public static ChocolateBoiler getInstance() { //静态方法  
        if (uniqueInstance == null)   
            uniqueInstance = new ChocolateBoiler();  
        return uniqueInstance;  
    }  
      
    public void fill() { //填满  
        if (isEmpty()) {  
            empty = false;  
            boiled = false;  
        }  
    }  
      
    public void drain() { //倾倒  
        if (!isEmpty() && isBoiled())  
            empty = true;  
    }  
      
    public void boil() { //煮  
        if (!isEmpty() && !isBoiled()) {  
            boiled = true;  
        }  
    }  
      
    public boolean isEmpty() {  
        return empty;  
    }  
      
    public boolean isBoiled() {  
        return boiled;  
    }  
  
}  

4. 枚举单件(enum singleton)模式, 也可以保证线程安全.

代码:

[java] view plaincopy
/** 
 * @time 2014.6.5 
 */  
package singleton;  
  
/** 
 * @author C.L.Wang 
 * 
 */  
public class EnumSingleton {  
  
    /** 
     * @param args 
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        // TODO Auto-generated method stub  
  
        eSingleton d1 = eSingleton.INSTANCE;  
        d1.setName("Spike");  
          
        eSingleton d2 = eSingleton.INSTANCE;  
        d2.setName("Caroline");  
          
        System.out.println(d1);  
        System.out.println(d2);  
          
        System.out.println(d1 == d2);  
    }  
  
}  
  
enum eSingleton {  
      
    INSTANCE;  
      
    private String name;  
      
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
      
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
      
    @Override  
    public String toString() {  
        return "[" + name + "]";  
    }  
}  

输出:

[plain] view plaincopy
[Caroline]  
[Caroline]  
true  

0 0