深入浅出设计模式（一）——单例模式

港控/mmm° 2023-02-17 02:46 15阅读 0赞

#### 单例模式 ####

单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。

##### 注意： #####

1、单例类只能有一个实例。  
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。  
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

##### 介绍 #####

意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。  
主要解决：一个全局使用的类频繁地创建与销毁。  
何时使用：当您想控制实例数目，节省系统资源的时候。  
如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。  
关键代码：构造函数是私有的。

##### 应用实例： #####

1、一个班级只有一个班主任。  
2、Windows 是多进程多线程的，在操作一个文件的时候，就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象，所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。  
3、一些设备管理器常常设计为单例模式，比如一个电脑有两台打印机，在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。  
优点：  
1、在内存里只有一个实例，减少了内存的开销，尤其是频繁的创建和销毁实例（比如管理学院首页页面缓存）。  
2、避免对资源的多重占用（比如写文件操作）。  
缺点：没有接口，不能继承，与单一职责原则冲突，一个类应该只关心内部逻辑，而不关心外面怎么样来实例化。

#### 使用场景： ####

1、要求生产唯一序列号。  
2、WEB 中的计数器，不用每次刷新都在数据库里加一次，用单例先缓存起来。  
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多，比如 I/O 与数据库的连接等。  
注意事项：getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

单例模式分为两种，一种是饿汉式，一种是懒汉式，下面以代码来介绍。

package designpattern.singleton;
    
    /** * @author * * 饿汉式（立即加载） */
    public class HungrySingleton { 
    
        // 构造方法私有化
        private HungrySingleton() { }
    
        // 将自身实例化对象设置为一个属性，并用static、final修饰
        private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton();
    
        // 静态方法返回该实例
        public static HungrySingleton getInstance() { 
            return instance;
        }
    }

package designpattern.singleton;
    
    /** * @author 懒汉式 */
    public class LazySingleton { 
    
        // 将自身实例化对象设置为一个属性，并用static修饰
        private static LazySingleton instance;
    
        // 构造方法私有化
        private LazySingleton() { }
    
        // 静态方法返回该实例，加synchronized关键字实现同步
        public static synchronized LazySingleton getInstance() { 
            if(instance == null) { 
                instance = new LazySingleton();
            }
            return instance;
        }
    }

### 总结 ###

单例模式首先必须得让他的构造方法私有化

代码实例：  
[设计模式demo][demo]

\-----文末  
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[demo]: https://gitee.com/mikecn/demo-designpattern