本文實例為大家分享了Java設(shè)計模式之單例模式的具體代碼，供大家參考，具體內(nèi)容如下

概念：

單例模式：一個類中只有一個實例。

一個類有且僅有一個實例，并且提供了一個全局的訪問點。

使用該模式的起因：

　　當我們在瀏覽網(wǎng)站時，有些網(wǎng)站會顯示“當前在線人數(shù)”。通常，實現(xiàn)這個功能的辦法是將登陸的每一個IP存儲在一個內(nèi)存、文件或者數(shù)據(jù)庫中，每多一個IP，就實現(xiàn)“+1”。一般就是用一個方法，比如add()，實現(xiàn)“+1”的功能，比如用“update”語句，先獲取數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，再+1，更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，,然后保存；顯示在頁面時，再通過另外的方法獲取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)即可。但是，當多個用戶同時登陸時，如果每一個都要new一個對象，然后再通過“對象.方法名”調(diào)用執(zhí)行add()方法，再將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，這樣就會導致多個用戶無法將實際的用戶數(shù)據(jù)準確的記錄到數(shù)據(jù)庫中。所以，把這個計數(shù)器設(shè)計為一個全局對象（所有人都使用這一個對象，而不是用一個，new一個），所有人都共用同一份數(shù)據(jù)，就可以避免類似的問題，這就是我們所說的單例模式的其中的一種應用。 

同樣的，還有其他場景中，也會遇到相似的情景，使用到類似的思路。比如：

　　 1.外部資源：每臺計算機有若干個打印機，但只能有一個PrinterSpooler，以避免兩個打印作業(yè)同時輸出到打印機。內(nèi)部資源：大多數(shù)軟件都有一個（或多個）屬性文件存放系統(tǒng)配置，這樣的系統(tǒng)應該有一個對象管理這些屬性文件
　　 2. Windows的Task Manager（任務管理器）就是很典型的單例模式（這個很熟悉吧），想想看，是不是呢，你能打開兩個windows task manager嗎？ 不信你自己試試看哦~
　　 3. windows的Recycle Bin（回收站）也是典型的單例應用。在整個系統(tǒng)運行過程中，回收站一直維護著僅有的一個實例。
　　 4. 網(wǎng)站的計數(shù)器，一般也是采用單例模式實現(xiàn)，否則難以同步。
　　 5. 應用程序的日志應用，一般都何用單例模式實現(xiàn)，這一般是由于共享的日志文件一直處于打開狀態(tài)，因為只能有一個實例去操作，否則內(nèi)容不好追加。
　　 6. Web應用的配置對象的讀取，一般也應用單例模式，這個是由于配置文件是共享的資源。
　　 7. 數(shù)據(jù)庫連接池的設(shè)計一般也是采用單例模式，因為數(shù)據(jù)庫連接是一種數(shù)據(jù)庫資源。數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)中使用數(shù)據(jù)庫連接池，主要是節(jié)省打開或者關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接所引起的效率損耗，這種效率上的損耗還是非常昂貴的，因為何用單例模式來維護，就可以大大降低這種損耗。
　　 8. 多線程的線程池的設(shè)計一般也是采用單例模式，這是由于線程池要方便對池中的線程進行控制。
　　 9. 操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)，也是大的單例模式實現(xiàn)的具體例子，一個操作系統(tǒng)只能有一個文件系統(tǒng)。
　　 10. HttpApplication 也是單位例的典型應用。熟悉ASP.Net(IIS)的整個請求生命周期的人應該知道HttpApplication也是單例模式，所有的HttpModule都共享一個HttpApplication實例。 

總結(jié)起來，單例模式的一般應用場景為：

　　  1.需要頻繁實例化然后銷毀的對象。

　　  2.創(chuàng)建對象時耗時過多或者耗資源過多，但又經(jīng)常用到的對象。

　     3.有狀態(tài)的工具類對象。

　　  4.頻繁訪問數(shù)據(jù)庫或者文件的對象。

　　  5.資源共享的情況下，避免由于資源操作時導致的性能或損耗等。如上述中的日志文件、應用配置等。

　　  6.控制資源的情況下，方便資源之間的互相通信。如線程池等。

特點：

1、單例類只能有一個實例；

2、單例類必須自己創(chuàng)建自己的唯一實例；

3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例

單例模式要素： 

   1.私有構(gòu)造方法
   2.私有靜態(tài)引用指向自己實例
   3.以自己實例為返回值的公有靜態(tài)方法 

實現(xiàn)單例模式的三種方法：

1.餓漢式：單例實例在類裝載時就構(gòu)建，急切初始化。（預先加載法）

/**
* 餓漢式（推薦）
*
*/
public class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = new Test();
    public Test getInstance() {
        return instance;
    }
}

優(yōu)點 

    1.線程安全
    2.在類加載的同時已經(jīng)創(chuàng)建好一個靜態(tài)對象，調(diào)用時反應速度快

缺點 

    資源效率不高，可能getInstance()永遠不會執(zhí)行到，但執(zhí)行該類的其他靜態(tài)方法或者加載了該類（class.forName)，那么這個實例仍然初始化

2.懶漢式：單例實例在第一次被使用時構(gòu)建，延遲初始化。

class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = null;
    public static Test getInstance() {
        if (instance == null) {
       //多個線程判斷instance都為null時，在執(zhí)行new操作時多線程會出現(xiàn)重復情況
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

優(yōu)點 

    避免了餓漢式的那種在沒有用到的情況下創(chuàng)建事例，資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()就不會被實例，可以執(zhí)行該類的其他靜態(tài)方法。

缺點 

    懶漢式在單個線程中沒有問題，但多個線程同事訪問的時候就可能同事創(chuàng)建多個實例，而且這多個實例不是同一個對象，雖然后面創(chuàng)建的實例會覆蓋先創(chuàng)建的實例，但是還是會存在拿到不同對象的情況。解決這個問題的辦法就是加鎖synchonized，第一次加載時不夠快，多線程使用不必要的同步開銷大。

3.雙重檢測

class Test {
    private Test() {
    }
    public static Test instance = null;

    public static Test getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Test.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Test();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

優(yōu)點 

    資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()就不被實例，可以執(zhí)行該類其他靜態(tài)方法

缺點 

    第一次加載時反應不快，由于java內(nèi)存模型一些原因偶爾失敗

4.靜態(tài)內(nèi)部類

class Test {
    private Test() {
    }

    private static class SingletonHelp {
        static Test instance = new Test();
    }

    public static Test getInstance() {
        return SingletonHelp.instance;
    }
}

優(yōu)點 

    資源利用率高，不執(zhí)行g(shù)etInstance()不被實例，可以執(zhí)行該類其他靜態(tài)方法

缺點 

    第一次加載時反應不夠快

總結(jié)： 

    一般采用餓漢式，若對資源十分在意可以采用靜態(tài)內(nèi)部類，不建議采用懶漢式及雙重檢測

 以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評論