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23種設計模式(1):單例模式

系統 1812 0

文章來源: http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7331369

定義: 確保一個類只有一個實例,而且自行實例化并向整個系統提供這個實例。

類型: 創建類模式

類圖:

23種設計模式(1):單例模式

類圖知識點:

1.類圖分為三部分,依次是類名、屬性、方法

2.以<<開頭和以>>結尾的為注釋信息

3.修飾符+代表public,-代表private,#代表protected,什么都沒有代表包可見。

4.帶下劃線的屬性或方法代表是靜態的。

5.對類圖中對象的關系不熟悉的朋友可以參考文章: 設計模式中類的關系

單例模式應該是23種設計模式中最簡單的一種模式了。它有以下幾個要素:

  • 私有的構造方法
  • 指向自己實例的私有靜態引用
  • 以自己實例為返回值的靜態的公有的方法

單例模式根據實例化對象時機的不同分為兩種:一種是餓漢式單例,一種是懶漢式單例。餓漢式單例在單例類被加載時候,就實例化一個對象交給自己的引用;而懶漢式在調用取得實例方法的時候才會實例化對象。代碼如下:

餓漢式單例

  1. public class Singleton{
  2. private static Singletonsingleton= new Singleton();
  3. private Singleton(){}
  4. public static SingletongetInstance(){
  5. return singleton;
  6. }
  7. }

懶漢式單例

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

單例模式的優點:

  • 在內存中只有一個對象,節省內存空間。
  • 避免頻繁的創建銷毀對象,可以提高性能。
  • 避免對共享資源的多重占用。
  • 可以全局訪問。

適用場景: 由于單例模式的以上優點,所以是編程中用的比較多的一種設計模式。我總結了一下我所知道的適合使用單例模式的場景:

  • 需要頻繁實例化然后銷毀的對象。
  • 創建對象時耗時過多或者耗資源過多,但又經常用到的對象。
  • 有狀態的工具類對象。
  • 頻繁訪問數據庫或文件的對象。
  • 以及其他我沒用過的所有要求只有一個對象的場景。

單例模式注意事項:

  • 只能使用單例類提供的方法得到單例對象,不要使用反射,否則將會實例化一個新對象。
  • 不要做斷開單例類對象與類中靜態引用的危險操作。
  • 多線程使用單例使用共享資源時,注意線程安全問題。

關于java中單例模式的一些爭議:

單例模式的對象長時間不用會被jvm垃圾收集器收集嗎

看到不少資料中說:如果一個單例對象在內存中長久不用,會被jvm認為是一個垃圾,在執行垃圾收集的時候會被清理掉。對此這個說法,筆者持懷疑態度,筆者本人的觀點是: 在hotspot虛擬機1.6版本中,除非人為地斷開單例中靜態引用到單例對象的聯接,否則jvm垃圾收集器是不會回收單例對象的。

對于這個爭議,筆者單獨寫了一篇文章進行討論,如果您有不同的觀點或者有過這方面的經歷請進入文章 單例模式討論篇:單例模式與垃圾收集 參與討論。

在一個jvm中會出現多個單例嗎

在分布式系統、多個類加載器、以及序列化的的情況下,會產生多個單例,這一點是無庸置疑的。那么在同一個jvm中,會不會產生單例呢?使用單例提供的getInstance()方法只能得到同一個單例,除非是使用反射方式,將會得到新的單例。代碼如下

  1. Classc=Class.forName(Singleton. class .getName());
  2. Constructorct=c.getDeclaredConstructor();
  3. ct.setAccessible( true );
  4. Singletonsingleton=(Singleton)ct.newInstance();

這樣,每次運行都會產生新的單例對象。所以運用單例模式時,一定注意不要使用反射產生新的單例對象。

懶漢式單例線程安全嗎

主要是網上的一些說法,懶漢式的單例模式是線程不安全的,即使是在實例化對象的方法上加 synchronized 關鍵字,也依然是危險的,但是筆者經過編碼測試,發現加 synchronized 關鍵字修飾后,雖然對性能有部分影響,但是卻是線程安全的,并不會產生實例化多個對象的情況。

單例模式只有餓漢式和懶漢式兩種嗎

餓漢式單例和懶漢式單例只是兩種比較主流和常用的單例模式方法,從理論上講,任何可以實現一個類只有一個實例的設計模式,都可以稱為單例模式。

單例類可以被繼承嗎

餓漢式單例和懶漢式單例由于構造方法是private的,所以他們都是不可繼承的,但是其他很多單例模式是可以繼承的,例如登記式單例。

餓漢式單例好還是懶漢式單例好

在java中,餓漢式單例要優于懶漢式單例。C++中則一般使用懶漢式單例。

單例模式比較簡單,在此就不舉例代碼演示了。

23種設計模式(1):單例模式


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