软件设计模式之单例模式

单例模式概述

单例模式概述

单例模式一

定义：
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，这个类成为单例类，它提供全局访问的方法。单例模式是一种创建对象的模式。
分析
某个类只能创建一个实例，由这一点我们可以知道，这个类不能在外部创建只能在类的内部创建。那么如何实现这一点呢！我们可以通过将这个类的构造函数，设置为私有变量。

既然我们已经将构造函数设置为私有的了，那么如何在内部创建类呢？并且要保证其唯一性？我们可以声明一个静态的私有的成员变量，并且声明一个公有的静态的函数对其便来给你进行判断，判断其是否唯一，并且是否已创建。
要点
某个类只能有一个实例。
他必须自动创建。
他必须自行像整个系统提供这个实例。

我们看一个简单的例子

package com.boke.danli;

public class Main {
    public static void main(String args[]){
        Singleton a,b;
        a=Singleton.GetInstance();
        b=Singleton.GetInstance();
        if(a==b){
            System.out.println("实例唯一");
        }
    }

}

package com.boke.danli;

import sun.security.jca.GetInstance;

public class Singleton {
    private static Singleton instance=null;
    private Singleton(){

    }
    public static Singleton GetInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

单例模式二

在多线程的环境下，假设多个线程同时调用GetInstance()方法，且其都测得instance==null，那么系统中将产生多个对象，这样就违反了，单例模式的本意，因此我们提供两种方法：懒汉模式与饿汉模式

饿汉模式
什么是饿汉模式呢？饿汉模式就是在加载类的时候，产生一个实例，不用再以后判断实力是否存在而生成其实例对象。

package com.boke.danli;

public class Main {
    public static void main(String args[]){
        EagerSingleton a,b;
        a=EagerSingleton.GetInstance();
        b=EagerSingleton.GetInstance();
        if(a==b){
            System.out.println("实例唯一");
        }
    }

}

package com.boke.danli;

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance=new EagerSingleton();
    private EagerSingleton(){

    }
    public static EagerSingleton GetInstance(){
        return instance;
    }

}

懒汉模式

根据UML图我们可以知道，其创建跟单例模式一没有什么区别，但在创建时，我们运用一种加锁的机制！使其防止多进程访问而产生的，不唯一性
我们可以看具体代码

package com.boke.danli;

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance=null;
    private LazySingleton(){

    }
    public static LazySingleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (LazySingleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new LazySingleton();
                }
            }
        }
    return instance;
    }
}

懒汉模式和饿汉模式的优缺点

单例模式三

IoDH

package com.boke.danli;

public class IoDHSingleton {
    private IoDHSingleton(){
    }
    private static class HolderClass{
        private final static IoDHSingleton instance=new IoDHSingleton();
    }
    public static IoDHSingleton getInstance(){
        return HolderClass.instance;
    }
    public static void main(String args[]){
        IoDHSingleton a,b;
        a=IoDHSingleton.getInstance();
        b=IoDHSingleton.getInstance();
        System.out.println(a==b);
    }
}

单例模式的优缺点

优点：
1.实例唯一
2.节约资源
3.允许可变数目的实例。基于单例模式我们可以进行扩展，使用与单例控制相似的方法来获
得指定个数的对象实例，既节省系统资源，又解决了单例单例对象共享过多有损性能的问
题。
缺点：
1.无抽象层
2.单例类的指责过重。
3.现在很多面向对象语言(如Java、C#)的运行环境都提供了自动垃圾回收的技术，因此，如
果实例化的共享对象长时间不被利用，系统会认为它是垃圾，会自动销毁并回收资源，下次
利用时又将重新实例化，这将导致共享的单例对象状态的丢失。

应用场景

(1) 系统只需要一个实例对象，如系统要求提供一个唯一的序列号生成器或资源管理器，或者需要考虑资源消耗太大而只允许创建一个对象。
(2) 客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。