常用设计模式之单例模式
单例模式
作者的唠叨：
我不知道单例模式是不是最常用的设计模式，但我知道单例模式是最简单的设计模式。今天就先拿最简单的开刀，找找自信。（有什么不对的地方还请大家指正）
借鉴自C语言中文网：http://c.biancheng.net/view/1338.html
1.概要描述
某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例
2.特点
单例模式有 3 个特点：
- 单例类只有一个实例对象；
- 该单例对象必须由单例类自行创建；
- 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点。
3.优点
单例模式的优点：
- 单例模式可以保证内存里只有一个实例，减少了内存的开销。
- 可以避免对资源的多重占用。
- 单例模式设置全局访问点，可以优化和共享资源的访问。
4.缺点
单例模式的缺点：
- 单例模式一般没有接口，扩展困难。如果要扩展，则除了修改原来的代码，没有第二种途径，违背开闭原则。
- 在并发测试中，单例模式不利于代码调试。在调试过程中，如果单例中的代码没有执行完，也不能模拟生成一个新的对象。
- 单例模式的功能代码通常写在一个类中，如果功能设计不合理，则很容易违背单一职责原则。
5.应用场景
对于 Java 来说，单例模式可以保证在一个 JVM 中只存在单一实例。单例模式的应用场景主要有以下几个方面。
- 需要频繁创建的一些类，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，如一个班中的班长、每个人的身份证号等。
- 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。
6.代码实现
单例模式通常有两种实现方式：懒汉式和饿汉式
- 懒汉式：该模式的特点是类加载时没有生成单例，只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例
- 饿汉式：该模式的特点是类一旦加载就创建一个单例，保证在调用 getInstance 方法之前单例已经存在了
public class Main {
public static void main(String[] args) {
LazySingleton S1 = LazySingleton.getInstance();
S1.setName("对象1");
System.out.println(S1.getName());
LazySingleton S2 = LazySingleton.getInstance();
System.out.println(S2.getName());
}
}
//单例模式--懒汉式实现
class LazySingleton{
//保证instance在所有线程中同步
//类加载时没有生成单例
private static volatile Singleton instance = null;
private String name;
//私有化构造函数，避免在类在外部被实例化，对应特点2
private LazySingleton(){}
//对应特点3，单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点
public static synchronized Singleton getInstance(){
//当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例
if(instance==null){
instance=new Singleton();
}
return instance;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
//饿汉式实现
public class HungrySingleton {
//类加载时生成单例
private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton();
private String name;
//私有化构造函数，避免在类在外部被实例化，对应特点2
private HungrySingleton() {
}
//对应特点3，单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点
public static HungrySingleton getInstance() {
return instance;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
输出结果：
对象1
对象1
分析：两个名称相同说明是同一个实例对象，否则对象S2的名称并没有定义应该为空
