单例模式

适用场景：
单例模式只允许创建一个对象，因此节省内存，加快对象访问速度，因此对象需要被公用的场合适合使用，如多个模块使用同一个数据源连接对象等等。如：
1.需要频繁实例化然后销毁的对象。
2.创建对象时耗时过多或者耗资源过多，但又经常用到的对象。
3.有状态的工具类对象。
4.频繁访问数据库或文件的对象。

以下都是单例模式的经典使用场景：
1.资源共享的情况下，避免由于资源操作时导致的性能或损耗等。如上述中的日志文件，应用配置。
2.控制资源的情况下，方便资源之间的互相通信。如线程池等。

demo代码：

/**
 * 使用单例模式获取日志文件的实例对象，避免了一个文件多次被打开造成的异常
 * 文件只能被一个进程打开。改进：使用工厂方法来创建文件实例对象，周期线程池来进行资源的释放
 */

public class FileOperate {
    private static String filePath="D:/test/file.log";

    //volatile 保证赋值执行的有序性，不会出现fileOutputStream已有分配空间但还没实例对象初始化的情况
    private static volatile FileOutputStream fileOutputStream=null;
    public static synchronized FileOutputStream getInstance(){//synchronized保证即便执行线程中断也持有锁
        if(fileOutputStream==null){
            File file=new File(filePath);
            try{
                if(!file.exists()){
                    file.createNewFile();
                }
                fileOutputStream=new FileOutputStream(file,true);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return fileOutputStream;
    }

    public static synchronized void  fileWrite(String content){
        System.out.println("执行："+Thread.currentThread().getName());
        FileOutputStream fileOutputStream=getInstance();
        try{
            byte[] bytes=content.getBytes("utf-8");
            fileOutputStream.write(bytes);
            fileOutputStream.flush();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
        }
    }

    public static void  main(String[] args)  {
        ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(2);
         for (int i=0;i<5;i++){
             Thread thread=new Thread(){
                 public void run(){
                     fileWrite(Thread.currentThread().getName()+"："+UUID.randomUUID().toString()+"
");
                 }
             };
             executorService.execute(thread);
         }
         executorService.shutdown();
    }

}

日志代码优化：

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;


/**
 * 使用单例模式获取日志文件的实例对象，避免了一个文件多次被打开造成的异常
 *
 */
public class FileOperateOptimize implements Runnable {
    private  String filePath="";

    private FileFactory fileFactory=null;
    public FileOperateOptimize(String filePath){
        this.fileFactory=fileFactory;
        this.filePath=filePath;
    }

    //volatile 保证赋值执行的有序性，不会出现fileOutputStream已有分配空间但还没实例对象初始化的情况
    private  volatile FileOutputStream fileOutputStream=null;
    public  synchronized FileOutputStream getInstance(){//synchronized保证即便执行线程中断也持有锁
        if(fileOutputStream==null){
            File file=new File(filePath);
            try{
                if(!file.exists()){
                    file.createNewFile();
                }
                fileOutputStream=new FileOutputStream(file,true);
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return fileOutputStream;
    }

    public  synchronized void  fileWrite(String content){
        System.out.println("执行："+Thread.currentThread().getName());
        FileOutputStream fileOutputStream=getInstance();
        try{
            byte[] bytes=content.getBytes("utf-8");
            fileOutputStream.write(bytes);
            fileOutputStream.flush();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
        finally {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕");
        }
    }

    public void run(){
        try {
            fileOutputStream.close();
            FileFactory.remove(filePath);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    }


}

        import java.util.Map;
        import java.util.concurrent.*;


public class FileFactory{
    private static Map<String,FileOperateOptimize> hashMap=new ConcurrentHashMap();//保存文件输入流

    private static ScheduledExecutorService executorService=Executors.newScheduledThreadPool(5);

    public static FileOperateOptimize newFileOperateOptimize(String filePath) {
        if(hashMap.get(filePath)!=null){
            return hashMap.get(filePath);
        }else {
            FileOperateOptimize fileOperateOptimize= new FileOperateOptimize(filePath);
            hashMap.put(filePath,fileOperateOptimize);
            executorService.schedule(fileOperateOptimize,3, TimeUnit.MINUTES);//超过一定时间对资源释放
            return fileOperateOptimize;
        }

    }

    public static void remove(String filePath){//访问者模式
        hashMap.remove(filePath);
    }
}

import java.util.Date;
import java.util.UUID;


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String path1="D:/test/file1.log";
        String path2="D:/test/file2.log";
        for(int i=0;i<100;i++){
            FileFactory.newFileOperateOptimize(path1).fileWrite(i+":"+new Date().toString()+":"+ UUID.randomUUID().toString()+"
");
            FileFactory.newFileOperateOptimize(path2).fileWrite(i+":"+new Date().toString()+":"+ UUID.randomUUID().toString()+"
");
        }
    }
}