Java设计模式之单例设计模式-CFANZ编程社区

Java单例设计模式

单例，1个实例，1个对象

在有一些场景中，一个类只需要对外提供一个对象，这样的类称为单例类，编写单例类的方式，称为单例设计模式。

首先，我们看一个非单例设计模式：

public class TestPerson {
  
  public static void main(String[] args) {
    //实例化3个对象，会在堆中创建3个TestPerson对象
    TestPerson testPerson = new TestPerson();
    TestPerson testPerson2 = new TestPerson();
    TestPerson testPerson3 = new TestPerson();
    
    System.out.println(testPerson);
    System.out.println(testPerson2);
    System.out.println(testPerson3);
  }
}

有时的业务逻辑只需实例化一个对象即可，那么实例化对象多会导致数据不匹配，冗余，我们利用单例设计模式来实现此类需求。

单例设计模式的实现步骤：

私有化构造方法，阻止在类的外部实例化对象
在类的内部提供私有的静态属性保存当前类的实例
在类的内部提供公共的静态方法，返回当前类的实例

简单来实现一个单例模式：

Person类：

/**
 * 人类，利用单例设计模式实现只实例化一个人类
 *
 */
public class Person {

  /* 属性私有化 */
  private String name;
  
  
  /*定义私有类型的人类对象用于返回当前实例*/
  private static Person person = null;
  
  
  /**
   * 私有化构造方法，限制其在类外部肆意实例化对象
   */
  private Person() {
    
  }
  
  
  /**
   * 实例化人类方法，返回实例化对象
   * @return Person
   */
  public static Person getInstance() {
    if (person == null) {
      person = new Person();
    }
    return person;
  }
  
  public String getName() {
    return name;
  }

  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  
}

Test测试类：

public class TestPerson {

  public static void main(String[] args) {
    Person person = Person.getInstance();
    person.setName("张三");
    Person person2 = Person.getInstance();
    person2.setName("李四");
    
    System.out.println("第一个人类对象姓名：" + person.getName()
        + "，第二个人类对象姓名：" + person.getName());
  }
}

输出结果为：

Java设计模式之单例设计模式_实例化

因为限制了类只能实例化一个对象，一开始实例化完成后，再次调用实例化方法只会返回之前的示例，所以说无论实例化多少对象，实例方法只会返回第一次实例化时的对象。

再来看一个练习题，巩固以下设计模式，复习之前的集合Map

题目如下：

单例模式创建网站计数器类

1 定义网站计数器类(SiteCounter)

1.1 成员变量：网站名称(siteName) 每个访客访问次数(Map<String,Integer> visitorViewMap) 访问总次数(Integer visitViewCount)

1.2 单例化该类

1.3 成员方法： void doview(String visitorName)

1.3.1 执行该方法后，需要增加一次总访问次数

1.3.2 如果该访客第一次访问，则在 visitorViewMap 中记录该访客访问1次。

1.3.3 如果该访客不是第一次访问，则在visitorViewMap 中增加该访客的访问次数。

1.4 成员方法： String show()

1.4.1 返回类的所有信息

格式如下：

网站名称： XXXXXX

访问总次数： XX次

访客清单：

XXX： XX次

1.5 定义测试类 SiteCounterTest 测试。

类图如下：

Java设计模式之单例设计模式_单例设计模式_02

具体代码为下：

SiteCounter类：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class SiteCounter {

  //网站名称
  private String siteName;
  //访问人名称与访问次数
  private Map<String, Integer> vistorViewMap = new HashMap<String, Integer>();
  //访问总数
  private Integer visitViewCount = 0;
  
  private static SiteCounter site = null;
  
  /**
   * 私有化构造方法，防止在类外部肆意实例化对象
   */
  private SiteCounter() {
    
  }
  
  /**
   * 实例化对象
   * @return
   */
  public static SiteCounter getInstance() {
    if (site == null) {
      site = new SiteCounter();
    }
    return site;
  }

  /**
   * 计算网站总访问次数，及访问人
   * @param vistorName
   */
  public void doview(String vistorName) {
    this.setVisitViewCount(this.getVisitViewCount()+1);
    if (vistorViewMap.containsKey(vistorName)) {
      vistorViewMap.put(vistorName, vistorViewMap.get(vistorName)+1);
    } else {
      vistorViewMap.put(vistorName, 1);
    }
  }
  
  /**
   * 输出网站详细信息
   */
  public String show() {
    String str = "网站名称：" + this.getSiteName()+ "\n访问总次数："
        + this.getVisitViewCount() + "\n访问清单：\n";
    String str2 = "";
    Set<Entry<String, Integer>> set = vistorViewMap.entrySet();
    for (Entry<String, Integer> entry : set) {
      str2 += entry.getKey() + "：" + entry.getValue() + "\n";
    }
    return str + str2;
  }

  public String getSiteName() {
    return siteName;
  }

  public void setSiteName(String siteName) {
    this.siteName = siteName;
  }

  public Map<String, Integer> getVistorViewMap() {
    return vistorViewMap;
  }

  public void setVistorViewMap(Map<String, Integer> vistorViewMap) {
    this.vistorViewMap = vistorViewMap;
  }

  public Integer getVisitViewCount() {
    return visitViewCount;
  }

  public void setVisitViewCount(Integer visitViewCount) {
    this.visitViewCount = visitViewCount;
  }
  
}

SiteCounterTest类：

import java.util.Scanner;

public class SiteCounterTest {

  public static void main(String[] args) {
    SiteCounter site = SiteCounter.getInstance();
    site.setSiteName("www.taobao.com");
    Scanner sca = new Scanner(System.in);
    do {
      System.out.println("欢迎来到网站管理\n"
          + "1.访问网站\n"
          + "2.查看网站信息\n"
          + "0.退出\n"
          + "请输入选择：");
      switch (sca.next()) {
        case "1":
          System.out.println("请输入您的姓名：");
          site.doview(sca.next());
          System.out.println("访问成功~");
          break;
        case "2":
          System.out.println(site.show());
          break;
        case "0":
          System.exit(0);
      }
    } while(true);
  }
}