设计模式(1)-单例模式

摘要

• 简单介绍了什么是单例模式
• 介绍了懒汉式和饿汉式的实现
• 分析了单例模式出现的场景
• 用数据库连接池的例子演示了单例模式

概念

确保一个类只能有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。

要点

• 某一个类只能创建一个一个实例
• 必须类内部自行创建这个实例
• 必须向系统提供这个实例，也就是提供一个全局访问点

优点

• 保证内存中只有一个实例，减小内存开销
• 避免对资源的多重占用
• 设置全局访问点，优化和共享资源的访问

缺点

• 扩展困难，如果要扩展除了修改原来的代码没有第二种开发途径，违背开闭原则
• 单例模式的功能通常都写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违反单一职责原则
• 并发测试中不好debug

场景

对于Java来说，单例模式的落地就是在JVM中只存在单一实例。

• 需要频繁创建一些类，使用单例可以降低系统的内存压力，减少GC
• 某类只要求生成一个对象的时候，比如一个班中的班长，一个人的身份证

• 某些类创建实例时占用资源较多，或实例化耗时较长，且经常使用。
• 某类需要频繁实例化，而创建的对象又频繁被销毁的时候，如多线程的线程池、网络连接池等。
• 频繁访问数据库或文件的对象。
• 对于一些控制硬件级别的操作，或者从系统上来讲应当是单一控制逻辑的操作，如果有多个实例，则系统会完全乱套。
• 当对象需要被共享的场合。由于单例模式只允许创建一个对象，共享该对象可以节省内存，并加快对象访问速度。如 Web 中的配置对象、数据库的连接池等。

实现方式

懒汉式

每次访问都需要同步，会影响性能，且消耗更多的资源，这就是懒汉式的缺点

public class Lazy{
    private static volatile Lazy instance;
    private Lazy(){}
    //DLC
    public static getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized(Lazy.class){
                if(instance==null){
                    instance = new Lazy();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

饿汉式

public class Hungry{
    private static final Hungry instance = new Hungry();
    private Hungry() {}
    public static Hungry getInstance() {
        return instance;
    }
}

实例

获取数据库连接池

public final class DbConnectConfig {
 
    private static ComboPooledDataSource dataSource;
 
    static {
        dataSource = new ComboPooledDataSource();
        dataSource.setUser(JdbcPropertiesConfig.getUSERNAME());
        dataSource.setPassword(JdbcPropertiesConfig.getPASSWORD());
        dataSource.setJdbcUrl(JdbcPropertiesConfig.getDATABASEURL());
        dataSource.setDriverClass(xxxxxxx);
        //初始化连接数
        dataSource.setInitialPoolSize(xxx.getINITIALPOOLSIZE());
        //最小连接数
        dataSource.setMinPoolSize(xxx.getMINPOOLSIZE());
        //最大连接数
        dataSource.setMaxPoolSize(xxx.getMAXPOOLSIZE());
        //最长等待时间
        dataSource.setMaxStatements(xxx.getMAXSTATEMENTS());
        //最大空闲时间，单位毫秒
        dataSource.setMaxIdleTime(xxx.getMAXIDLETIME());
        dataSource.setCheckoutTimeout(5000);
        dataSource.setUnreturnedConnectionTimeout(20);
    }
 
 	//这里使用DLC好一点
    public synchronized static final Connection getConnection() {
        Connection conn = null;
        try {
            conn = dataSource.getConnection();
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("
数据库连接异常");
            e.printStackTrace();
        }
        return conn;
    }
}

参考

[1].单例模式设置mysql数据库连接池

[2].单例模式（单例设计模式）详解

[3].学习笔记 : Java设计模式之Singleton Pattern

本文作者: Both Savage

本文链接: https://bothsavage.github.io/2020/12/30/设计模式/设计模式(1)-单例模式/

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