设计模式之禅--单例模式

例模式的定义:
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。

古代皇帝就应该是一个单例,见代码

package com.sdkd.hms;

public class Emperor {
    private static final Emperor emperor = 
            new Emperor();
    private Emperor(){

    }
    public static Emperor getInstance(){
        return emperor;
    }
    public static void say(){
        System.out.println("我就是皇帝hms");
    }
}
----------
package com.sdkd.hms;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        for(int day = 0; day < 3; ++day){
            Emperor emperor = Emperor.getInstance();
            emperor.say();
        }
    }
}
/*
我就是皇帝hms
我就是皇帝hms
我就是皇帝hms
*/

单例模式的实现较为固定,记住一点就好,它的构造方法是private的,只能在内部实例化。

下面是它的通用代码

public class Singleton{
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }
    //类中的其他方法。尽量是static
    public static void doSomething(){

    }
}

单例模式的优缺点分析(重点是缺点)
优点:
1、单例模式在内存中只有一个实例,减少内存开支,特别是一个对象需要频繁的创建、销毁
2、由于单例模式只生成一个实例,所以减少了系统的性能开销
3、单例模式可以避免对资源的多重占用。例如一个写文件动作,由于只有一个实例存在内存中,避免对同一个资源文件同时写操作。
4、单例模式可以在系统设置全局的访问点,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。
缺点:
1、单例模式一般都没有接口,拓展很困难。
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有冲突。一个类应该只实现一个逻辑,而不关心它是否是单例,是不是单例要取决于环境,单例模式把”要单了“和业务逻辑融合在一个类中。


单例模式的应用场景:
1、要求生成唯一序列号的环境
2、在项目中需要一个共享访问点或共享数据
3、创建一个对象需要消耗的资源过多,如要访问IO和数据库资源等。
4、需要定义大量的静态变量和静态方法(工具类)的环境


单例模式的注意事项
1、线程不安全的单例

public class Singleton{
    private static final Singleton singleton = null
    private Singleton(){}
    public static Singleton getSingleton(){
        if(singleton == null) singleton = new Singleton();
        return Singleton;
    }
    //类中的其他方法。尽量是static
    public static void doSomething(){

    }
}

举个例子,如一个线程A执行singleton = new Singleton();但还没有获得对象(这时需要时间的),第二个线程B也在执行,执行到(singleton == null)判断,那么B获得判断条件为真,于是继续运行。这时候A和B都获得了一个对象,就产生了bug。

只需要这样修改代码就可以了

public static synchronized Singleton getSingleton(){
        if(singleton == null) singleton = new Singleton();
        return Singleton;
    }
----------

2、需要考虑对象的复制情况,在java中对象是默认不可复制的,若实现了Cloneable接口,并实现了clone方法,则可以直接通过对象复制方式创建一个新对象。这个问题的的最好的解决办法就是----不要实现Cloneable方法。

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