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设计模式之第0章-单例模式

设计模式之第0章-单例模式

当当当当~首先有请最简单的单例模式登场,先来个自我介绍吧

单例模式之自我介绍

我,单例模式 (Singleton Pattern)是一个比较简单的模式,我的定义如下:

Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.(确保其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。)单例模式的通用类图如下:

设计模式之第0章-单例模式

Singleton类称为单例类,通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例,并且是自行实例化的。

单例模式之自我分析

做人,哦不,做模式不能自满,所以先谈谈我的缺点,我的缺点如下:

  • 我一般没有接口,扩展很困难,如果想扩展的话,除了修改代码基本上没有第二种方式。当然了,特殊情况下,我也可以实现接口、被继承等,这个需要你们自行判断。
  • 测试不便。在并行开发中,如果你们没有把我完成,那么是没有办法进行测试的。
  • 还有一点,我与单一职责原则也有冲突,一个类本应实现一个逻辑,不该关心是否是单例的,是不是要单例取决于环境,但是我把单例和业务逻辑融合在一个类中了。

终于该说优点了~挺好了,比缺点可是要多的说:

  • 对唯一实例的受控访问。由于我的类封装了我唯一的实例,所以可以严格控制用户以及何时访问它。
  • 缩小名空间。我可以避免那些存储唯一实例的全局变量污染名空间。
  • 允许对操作和表示的精化。
  • 允许可变数目的实例。
  • 比类操作更灵活。

单例模式之实现

俗话说,说的比唱的好听。为了证明我唱的也很好听,接下来我就以人类的一夫一妻制来具体讲解一下如何实现我的模式~一夫一妻制又称作”单偶婚“,“个体婚”,据说一夫一妻制起源于秦始皇统一天下之后,自大秦一统天下,中国酒实行了一夫一妻制,尤其是在汉朝“罢黜百家,独尊儒术”开始,古人严格执行了这一制度blablabla...(此处省略n字)。咳咳,跑题了,我们接着谈一夫一妻制,哦不,单例模式,首先得有个妻子类:

 1 public class Wife{  2   3     private static final Wife wife = new Wife();  4     private Wife(){  5   6     }  7     public static Wife getInstance(){  8         return wife;  9     } 10     public static void say(){ 11         System.out.println("I am Y's wife!"); 12     } 13 }

通过定义一个私有访问权限的构造函数,可以避免被其他类new出来一个对象,而Wife自己可以new一个对象出来,其他的类对该类的访问可以通过getInstance获得一个对象。妻子有了,老公Y自然要出场了,其类代码如下:

1 public class Y{ 2     public static void main(String[] args) { 3         for (int day=0; day<3;day++ ) { 4             Wife wife = Wife.getInstance(); 5             wife.say(); 6         } 7     } 8 }

运行结果如下:

I am Y's wife!

I am Y's wife!

I am Y's wife!

Y每天回家见到的妻子,都是同一个妻子,不会出现开门后,一看,呦呵,老婆怎么变了?如有此情况,请速与我联系!

单例模式之优化OR问题

有人嫌这样麻烦,因为无论是都使用这个类,都会创建一个instance对象,如果创建这个很耗时,比如需要连接10**9(python的10的9次方写法)次数据库,并且还不一定使用,那该这么办?于是乎有“聪明人”想到如下的方法:

public class Singleton {  private static Singleton instance;  private Singleton (){}  public static Singleton getInstance() {  if (instance == null) {   instance = new Singleton();  }  return instance;  } } 

是不是感觉很不错,很好?这个是传说中的懒汉模式其实这个有个很大的问题,如果是高并发情况下,可能A线程在创建实例,但是还没获取对象,B此时也在执行,判断也为真,所以又获得一个对象,如此下去,你的妻子会越来越多!没办法了么?不,当然有,且往下看:

 1 public class Singleton {  2     private static Singleton instance;  3     private Singleton (){}  4     public static synchronized Singleton getInstance() {  5     if (instance == null) {  6         instance = new Singleton();  7     }  8     return instance;  9     } 10 }

这种写法确实解决了问题,但是效率么,啧啧,99%情况下不需要同步我会告诉你么?

奇淫技巧:单例模式之反射实现

 1 public class Singleton{  2     private static Singleton singleton;  3     static{  4         try{  5             class cl = class.forName(Singleton.class.getName());  6             //获得无参构造  7             Constructor con = cl.getDeclaredConstructor();  8             //设置无参构造是可访问的  9             con.setAccessible(true); 10             //产生一个实例对象 11             singleton = (Singleton)con.newInstance(); 12         } 13         catch(Exception e) 14         { 15              16         } 17     } 18  19     public static Singleton getSingleton(){ 20         return singleton; 21     } 22 }

通过获得类构造,然后设置访问权限,生成一个对象,然后提供外部访问,保证内存对象单一。

以上就是我,单例模式,谢谢大家~下回就是我的大哥来做演讲了,欲知后事如何,且听下回分解。

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