设计模式随笔之——单列模式

一、单例模式的定义:

　　单例模式是一个比较简单的模式，其定义为:确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并像整个系统提供这个实例。单例模式大致可以分为:饿汉式和懒汉式。

　　以下关于单例模式的优点、缺点、使用场景摘自《设计模式之禅》

二、单例模式的优点:

　　1、由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁的创建、销毁，而且创建或销毁时性能无法优化，单例模式的优势就更加明显。

　　2、由于单例模式只生成一个实例，所以减少了系统性能开销，当一个对象产生需要较多资源时，如读取配置、产生其它依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式来解决(Java EE中采用单例模式需要注意JVM的垃圾回收机制)

　　3、单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个文件写入动作，由于只有一个实例存在，避免对同一个资源文件的同时写操作。

　　4、单例模式可以在系统设置全局访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理

三、单例模式的缺点:

　　1、单例模式一般没有接口，扩展困难，若要扩展，除了修改代码基本没有第二张途径。单例模式为什么不能增加接口呢？因为接口对单例模式是没有任何意义，它要求“自行实例化”，并且提供单一实例、接口或抽象类是不可能被实例化的。当然，在特殊情况下，单例模式可以实现接口、被继承等，需要在系统开发中根据环境判断。

　　2、单例模式对测试是不利的。在并行开发环境中，如果单例模式没有完成，是不能进行测试的，没有接口也不能使用mock的方式虚拟一个对象

　　3、单例模式与单一职责原则冲突。一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的，是不是单例要取决于环境，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。

四、单例模式的使用场景:

　　在一个系统中，要求一个类有且仅有一个对象，如果出现多个对象就会出现“不良反应”，可以采用单例模式

　　1、要求生成唯一序列号的环境

　　2、在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的

　　3、创建一个对象需要小号的资源过多，如访问IO和数据库等资源

　　4、需要定义大量的静态常量和静态方法(如工具类)的环境，可以采用单例模式(当然，也可以直接声明为static的方式)

五、饿汉式、懒汉式单例模式:

　　1、饿汉式单例模式

/**
 * 饿汉式单例模式，在类加载时就已经创建一个单例
 * 
 * @author Lion
 * 
 */
public class Singleton {

    // 私有静态实例变量，在类加载时就已经创建完成
    private static Singleton singleton = new Singleton();

    // 私有构造函数，保证不在类外部被访问
    private Singleton() {
    }

    // 公开的静态方法返回一个Singleton实例
    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 输出，测试是否为同一个对象
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println(Singleton.getInstance().toString());
        }
    }
}

　　2、懒汉式单例模式

/**
 * 懒汉式单例模式，只在第一次请求时创建一个实例，以后不在创建实例 但会出现线程不安全
 * 
 * @author Lion
 * 
 */
public class Singleton1 {

    // 私有静态实例变量
    private static Singleton1 singleton = null;

    // 私有构造方法
    private Singleton1() {
    }

    // 公开的静态工厂方法,返回该类的唯一实例(当发现没有实例没有初始化的时候才初始化)
    public static Singleton1 getInstance() {
        /**
         * <pre>
         * 线程不安全说明:
         * 如果一个线程A执行到singleton = new Singleton1(),但还没有获得对象(正在初始化)；
         * 此时，线程B也执行到singleton == null,那么线程B的判断条件也为真，于是执行了singleton = new Singleton1();
         * 最终，线程A获得了一个对象，线程B也获得了一个对象，故内存中就出现了两个对象
         * </pre>
         */
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton1();
        }
        return singleton;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("没什么好测试的，线程安全只会出现在大量并发的情况下，低并发与饿汉模式一样");
    }
}

　　嗯，单例模式以我现在理解就这么点内容，如果有新的理解会补充的

作者:登天路

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