本文主要是介绍设计模式之单例模式-Singleton,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
Singleton单类模式是最简单的设计模式,它的主要作用是保证在程序运行生命周期中,使用了单类模式的类只能有一个实例对象存在。单类模式实现了类似C语言中全局变量的功能,单类模式常用于注册/查找的服务。
单类模式的UML图如下:
单类模式有两种实现方式:饱汉模式和饿汉模式,如下:
1.饱汉单类模式例子代码:
- public class Singleton1{
- //饱汉模式,声明时就创建实例对象
- public static final Singleton1 instance = new Singleton1();
- //单类模式的构造方法必须为private,以避免通过构造方法创建对象实例,
- //并且必须显示声明构造方法,以防止使用默认构造方法
- private Singleton1(){}
- //单类模式必须对外提供获取实例对象的方法
- public static Singleton1 geInstance(){
- return instance;
- }
- }
2.饿汉单类模式即延迟初始化单类方式,例子代码:
- public class Singleton2{
- //饿汉模式,声明时不创建实例对象
- public static Singleton2 instance;
- //单类模式的构造方法必须为private,以避免通过构造方法创建对象实例,
- //并且必须显示声明构造方法,以防止使用默认构造方法
- private Singleton2(){}
- //单类模式必须对外提供获取实例对象的方法,延迟初始化的单类模式必须使用synchronized同步关键字,否则多线程情况下很容易产生多个实例对象
- public static synchronized Singleton2 geInstance(){
- //延迟初始化,只有当第一次使用时才创建对象实例
- if(instance == null){
- return new Singleton2();
- }
- return instance;
- }
- }
一般认为饱汉模式要比饿汉模式更加安全。
上面两种Singleton单类设计模式的实现方式都隐藏有如下的问题:
(1).虽然构造方式的访问修饰符为private,即除了自身以外其他任何类都无法调用,但是通过反射机制的setAccessiable(true)方法可以访问私有方法和属性。因此Singleton单类模式必须考虑这种例外情况。
(2).对象序列化之后再反序列化时会生成新的对象,因此当Singleton单类模式类实现序列化接口时,必须显式声明所有的字段为tranisent,并且提供如下的readResolve方法来防止通过序列化破坏单态模式:
- private Object readResolve(){
- return INSTANCE;
- }
3.使用Lazy initialization holder class模式实现单态:
- public class Singleton3 {
- /**
- * 类级的内部类,也就是静态的成员式内部类,该内部类的实例与外部类的实例
- * 没有绑定关系,而且只有被调用到才会装载,从而实现了延迟加载
- */
- private static class SingletonHolder{
- /**
- * 静态初始化器,由JVM来保证线程安全
- */
- private static Singleton3 instance = new Singleton3();
- }
- /**
- * 私有化构造方法
- */
- private Singleton3(){
- }
- public static Singleton3 getInstance(){
- return SingletonHolder.instance;
- }
这个模式的优势在于,getInstance方法并没有被同步,并且只是执行一个域的访问,因此延迟初始化并没有增加任何访问成本。
4.在JDK1.5之后引入了Enum枚举,因此在JDK1.5之后Singleton单类模式又有了第三种实现方式,也是最好的实现方式,例子如下:
- public enum Singleton4{
- INSTANCE{
- public void doSomething(){
- ……
- }
- };
- public abstract void doSomething();
- }
注意:java中除了构造方法可以创建对象实例以外,还可以通过克隆方法(clone()是Object中的protected方法)来创建对象,若单类对象直接继承自Object对象,则如果没有提供具体clone方法实现,则当调用克隆方法创建对象时,会抛出运行时的异常CloneNotSupportedException。
若单类类继承了实现克隆方法的类,则在单类类中必须覆盖父类的克隆方法,显式抛出异常CloneNotSupportedException。
另外,实现了单类模式的类不能再有派生子类,因为构造方式是私有的,子类无法调用父类构造方法,因此达到了Final的效果。
JDK的中单态模式的应用:
java.lang.Runtime
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这篇关于设计模式之单例模式-Singleton的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!