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  • 单例模式

    • 定义

    单例模式确保一个类仅仅有一个实例,并提供一个全局訪问点

    • 解释

    从定义能够看出。特点是这个类仅仅有一个实例。

    那么,为什么要这么做呢?原因在于,有些时候,这个类仅仅有一个实例会节约资源,或者仅仅有一个实例才干保证整个程序执行正确,一致。

    比如:线程池。缓存,对话框,日志对象等等 。

    • 演示样例
    class Singleton {
        private static Singleton singleton;
    
        private Singleton() {
        }
    
        public static Singleton getInstance() {
            if (singleton == null) {
                singleton = new Singleton();
            }
            return singleton;
        }
    }
    

    这是单例的经典使用方式:

    • 一个 private static 对象
    • 构造器设置为 private
    • 一个 public static 方法提供全局訪问点

    開始的时候。事实上我比較困惑为什么不在 singleton 声明处直接实例化对象,后来明确了。这是一种延迟实例化的手段,保证仅仅在须要时才实例化。假设直接在声明时实例化,那么仅仅要类载入了,即使不须要对象,也会对它进行实例化。

    另外,这个经典使用方式事实上是有问题的,对照后面 Tomcat 中的应用场景。你可能会发现问题所在。

    在 Tomcat 中,就有一个单例模式,它是 org.apache.catalina.tribes.util.StringManager 类。

    在 Tomcat 中。会有很多地方须要对错误消息进行处理。我们使用 StringManager 类来管理这些错误消息。

    错误消息首先不能硬编码到代码中,否则须要提供国际化支持时,就会非常痛苦。错误消息须要定义在配置文件里。

    Tomcat 为每一个包 (package) 都提供了三种语言的错误消息配置文件。每一个包内都有非常多类,我们不是必需为每一个类都生成一个 StringManager类,由于它们共享同一个配置文件。所以,一个包仅仅须要一个 StringManager 对象就好了。

    我们怎么为一个包生成一个StringManager 呢? Tomcat 在 StringManager 内部保存着全部包的 StringManager 实例,你须要一个实例时,仅仅须要提供包名。调用 StringManager 的相应方法。就会返回与此包名相应的 StringManager 实例。以下是相关的代码,一目了然。

    public class StringManager { 
    
    private StringManager(String packageName) {
        ...
    }
    
    private static final Hashtable<String, StringManager> managers =
    new Hashtable<>();
    
    /**
    * Get the StringManager for a particular package. If a manager for
    * a package already exists, it will be reused, else a new
    * StringManager will be created and returned.
    *
    * @param packageName The package name
    */
    public static final synchronized StringManager getManager(String packageName) {
        StringManager mgr = managers.get(packageName);
        if (mgr == null) {
            mgr = new StringManager(packageName);
            managers.put(packageName, mgr);
        }
        return mgr;
    }
    

    使用了一个 Hashtable 来保存 managers,每次通过 getManager 方法。通过包名訪问,假设訪问不到,就为此包新生成一个StringManager 实例。

    有没有注意到 getManager 方法被 synchronized 修饰?这就是之前我们举的经典演示样例时说的问题。在使用单例时。仅仅有一个对象。这个对象可能是被多个线程共享的。假设不同步,就可能会出现数据不一致的情况。

    比如,两个线程同一时候调用了getManager。訪问同一个包名。正确的运行是,当中一个线程第一次调用时,mgr 为空。此时生成一个 StringManager。

    第二个线程调用时,mgr 就不为空了。可是,假设不同步。那么当第一个线程通过了 if(mgr == null) 时,此时线程被切换了,这时,第二个线程也会通过 if(mgr == null) ,这样就导致同一个包,生成了两个 StringManager

    • 扩展阅读

    关于单例模式与线程安全。建议阅读一下这篇文章:

    深入浅出单实例Singleton设计模式

    关于单例模式的其他实现方式,能够阅读

    单例模式的七种写法

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/gcczhongduan/p/5359024.html
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