设计模式之单件(Singleton)的应用

一. 问题的引出

  今天,碰到一个问题,问题的描述如下:

在通讯设备(如手机)上编写一个Application,在这个Application中,需要某个国家的所有机场和对应机场的航班.很显然,这些数据还是蛮大的,如果通过无限传输,肯定是比较慢,并且又浪费你的上网费,对吧.况且每次运行这个Application,都需要无限传输加载一次,这样不是太理想.于是我想把这些数据放在通讯设备上.这样就可以避免上述的情况,速度比较快,并且比较经济.

既然是放在通讯设备上,那么就得从这个设备上去读取.仔细一想,我运行这个Application时只需要从内存里面读取一次即可,不要每次用到这些数据的时候都去读取,这样效率应该不是很理想.

研究了一下,这个设备只支持用J2ME来编写这个Application.这样就引出了一个问题.如果把读取出来的数据作为一个变量放在那里,而不去用它.会出现什么情况呢?大家都知道Java有垃圾回收的机制.如果你不去调用它,它到时候会当成垃圾给回收,这样,当你去用的时候,这些数据已经不存在了.如何解决呢?

二.问题的解决方案

很明显,单件就是比较合适的解决方案.为什么?

 第一,这个Application只需要一份机场以及机场航线的记录,这是利用单件很重要的原因之一.

第二,这个Application使用机场随时都有可能.换句话说,这个机场记录应该在Application运行期间随时都存在,而不应该被当成垃圾给回收掉.这样,让我们一步一步来想,如果记录不被回收掉,肯定应该有客户端来调用它,那么由谁来调用呢,显然,最后的调用者就是它本身.这样,最直接的结果就是,一旦这个记录被读取出来,他在运行的过程中就不会被回收.换句话说,就是单件一旦建立,这个记录就会存在,知道Application结束为止.

基于上面的2个原因,我认为单件是比较合适的选择.

三.单件的描述

 单件分为饿汉式单件和懒汉式单件以及登记式单件,具体的情况可以参考GOF的<<Design Pattern>>和阎宏的<<Java与模式>>.

 应用单件的条件是:在一个系统下,一个类只需要一个实例即可.在这种情况下才可用单件.比如说,我们用的Windows的回收站,打印池等等.

其实,我自己认为单件有很多时候都喜欢用错,不好区分,所以关于此,我还是得继续学习学习,深入思考呀.

四,设计

系统的静态结构如下:

 

可以看到Airports的构造函数是私有的,调用getInstance()得到Airports的一个实例.

五.源代码(Java编写):

 

 1package java.business.collection;
 2import java.business.entity.Airport;
 3
 4public class Airports
 5{
 6    private static Airports mAirports=null;
 7    private  static Airport[] mAirport=new Airport[200];
 8    private Airports() //这里是私有构造
 9    {
10        for(int i=0;i<200;i++)
11        {
12            mAirport[i]=new Airport();
13        }
14        loadAirportsAndAirlines();
15    }
16    public static synchronized Airports getInstance() //注意这里需要synchronized 
17    {
18        if(mAirports==null)
19        {
20            mAirports=new Airports();
21        }
22        return mAirports;
23    }
24    private void loadAirportsAndAirlines()
25    {
26        String strAirport="LGA";
27        String[] strAirlines=new String[200];
28        for(int i=0;i<200;i++)
29        strAirlines[i]="";
30        
31          strAirlines[0]="AER LINGUS";
32          strAirlines[1]="AIR ARUBU";
33          strAirlines[2]="AMERICAN WEST";
34          strAirlines[3]="AMERICAN INTL";
35          strAirlines[4]="SOUTHWEST";
36          strAirlines[5]="DELTA INTL";
37          strAirlines[6]="MARK AIR";
38          strAirlines[7]="SAS";
39          strAirlines[8]="US AIR";
40          strAirlines[9]="CHINA EAST";
41          mAirport[0]=new Airport(strAirport,strAirlines);
42          
43          strAirlines=new String[200];
44        for(int i=0;i<200;i++)
45        strAirlines[i]="";
46          strAirport="JFK Airport";
47          strAirlines[0]="BAER LINGUS";
48          strAirlines[1]="BAIR ARUBU";
49          strAirlines[2]="BAMERICAN WEST";
50          strAirlines[3]="BAMERICAN INTL";
51          strAirlines[4]="BSOUTHWEST";
52          strAirlines[5]="DELTA INTL";
53          strAirlines[6]="MARK AIR";
54          strAirlines[7]="SAS";
55          strAirlines[8]="US AIR";
56          strAirlines[9]="CHINA EAST";
57          mAirport[1]=new Airport(strAirport,strAirlines);
58    }
59    public Airport getAirlinesByAirport(String airport)
60    {
61        int size=mAirport.length;
62        for(int i=0;i<size;i++)
63        {
64            if(mAirport[i].getAirport().trim().equals(airport))
65            {
66                return  mAirport[i];
67            }
68        }
69        return null;
70    }
71    public String[] getAllAirports()
72    {
73        String[] airports=new String[200];
74        int size=mAirport.length;
75        for(int i=0;i<size;i++)
76        {
77            if(mAirport[i].getAirport()==null)
78            airports[i]="";
79             else
80            airports[i]=mAirport[i].getAirport();    
81       }
82       return airports;
83    }
84}
85

Airport类的代码:

 1package java.business.entity;
 2
 3/**//**
 4 * Airport,including its airlines
 5 */
 6public class Airport
 7{
 8    private String mAirportName;
 9    private String[]  mAirlines=new String[200];
10    
11    private void Init()
12    {
13        for(int i=0;i<200;i++)
14        {
15            mAirlines[i]="";
16        }
17    }
18     public Airport()
19    {
20        Init();
21    }
22    public Airport(String airport)
23    {
24        Init();
25        mAirportName=airport;
26    }
27    public Airport(String airport,String[] airlines)
28    {
29        Init();
30        mAirportName=airport;
31        mAirlines=airlines;
32    }
33    public void serAirport(String value)
34    {
35         mAirportName=value;
36    }
37    public String getAirport()
38    {
39        return mAirportName;
40    }
41    public void setAirlines(String[] airlines)
42    {
43        mAirlines=airlines;
44    }
45     public String[] getAirlines()
46    {
47        return mAirlines;
48    }
49  }
50