設計模式讀書筆記-----單例模式

        有時候某些對象咱們只須要一個,如:線程池、緩存、對話框等等,對於這類對象咱們只能有一個實例,若是我web

們製造出多個實例,就會致使不少問題產生。設計模式

        可是咱們怎樣才能保證一個類只有一個實例而且可以便於訪問?這裏咱們想到了全局變量,全局變量確實是能夠緩存

保證該類能夠隨時訪問,可是它很難解決只有一個實例問題。最好的辦法就是讓該自身來負責保存它的惟一實例。這安全

個類必需要保證沒有其餘類來建立它。這裏咱們能夠將其構造方法私有化。即多線程

1 Public MyClass{
2          PrivateMyClass(){}
3 }

        含有私有化構造器的類就能保證它不能被其餘類實例化了。可是咱們如何來獲取這個實例化類呢?提供一個方法性能

用於返回該類的實例對象便可實現。spa

 

1 public class MyClass {
2     private MyClass(){
3         
4     }
5     
6     public static MyClass getInstance(){
7         return new MyClass();
8     }
9 }

        1、基本定義                                                                                                       線程

 

        經過上面簡單介紹,咱們能夠對單例模式有一個簡單的認識。所謂單例模式就是確保某一個類只有一個實例,並設計

且提供一個全局訪問點。code

        從上面能夠看出單例模式有以下幾個特色:

           1、它只有一個實例。

           2、它必需要自行實例化。

           3、它必須自行想整個系統提供訪問點。

 

        2、模式結構                                                                                                       

         單例模式能夠說是最簡單的設計模式了,它僅有一個角色Singleton。

         Singleton:單例。

 

         3、模式實現                                                                                                       

 1 public class Singleton {
 2     //利用靜態變量來記錄Singleton的惟一實例
 3     private static Singleton uniqueInstance;
 4     
 5     /*
 6      * 構造器私有化,只有Singleton類內才能夠調用構造器
 7      */
 8     private Singleton(){
 9         
10     }
11     
12     public static Singleton getInstance(){
13         if(uniqueInstance == null){
14             uniqueInstance = new Singleton();
15         }
16         
17         return uniqueInstance;
18     }
19     
20 }

 

         在《Head  First》有這樣一個場景,就是說有兩個線程都要執行這段代碼,頗有可能會產生兩個實例對象。以下圖:

         這裏有三種解決方案。

           第1、  使用synchronized來處理。也就是說將getInstance()方法變成同步方法便可。

 1 public class Singleton {
 2     //利用靜態變量來記錄Singleton的惟一實例
 3     private static Singleton uniqueInstance;
 4     
 5     /*
 6      * 構造器私有化,只有Singleton類內才能夠調用構造器
 7      */
 8     private Singleton(){
 9         
10     }
11     
12     public static synchronized Singleton getInstance(){
13         if(uniqueInstance == null){
14             uniqueInstance = new Singleton();
15         }
16         
17         return uniqueInstance;
18     }
19     
20 }

 

          第2、  直接初始化靜態變量。這樣就保證了線程安全。

 1 public class Singleton {
 2     /*
 3      * 利用靜態變量來記錄Singleton的惟一實例
 4      * 直接初始化靜態變量,這樣就能夠確保線程安全了
 5      */
 6     private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();
 7     
 8     /*
 9      * 構造器私有化,只有Singleton類內才能夠調用構造器
10      */
11     private Singleton(){
12         
13     }
14     
15     public static Singleton getInstance(){
16         return uniqueInstance;
17     }
18     
19 }

 

           第3、  用「雙重檢查加鎖」,在getInstance()中減小使用同步。

 1 public class Singleton {
 2     /*
 3      * 利用靜態變量來記錄Singleton的惟一實例
 4      * volatile 關鍵字確保:當uniqueInstance變量被初始化成Singleton實例時,
 5      * 多個線程正確地處理uniqueInstance變量
 6      * 
 7      */
 8     private volatile static Singleton uniqueInstance;
 9     
10     /*
11      * 構造器私有化,只有Singleton類內才能夠調用構造器
12      */
13     private Singleton(){
14         
15     }
16     
17     /*
18      * 
19      * 檢查實例,若是不存在,就進入同步區域
20      */
21     public static Singleton getInstance(){
22         if(uniqueInstance == null){
23             synchronized(Singleton.class){    //進入同步區域
24                 if(uniqueInstance == null){     //在檢查一次,若是爲null,則建立
25                     uniqueInstance  = new Singleton();
26                 }
27             }
28         }
29         
30         return uniqueInstance;
31     }
32     
33 }

           在這裏是首先檢查是否實例已經建立了,若是還沒有建立,纔會進行同步。這樣一來。只有第一次會同步。

 

           4、模式優缺點                                                                                                     

           優勢

              1、節約了系統資源。因爲系統中只存在一個實例對象,對與一些須要頻繁建立和銷燬對象的系統而言,單

例模式無疑節約了系統資源和提升了系統的性能。

             2、由於單例類封裝了它的惟一實例,因此它能夠嚴格控制客戶怎樣以及什麼時候訪問它。

         缺點

             1、因爲單例模式中沒有抽象層,所以單例類的擴展有很大的困難。

             2、單例類的職責太重,在必定程度上違背了「單一職責原則」。

 

           5、模式使用場景                                                                                             

           下列幾種狀況可使用單例模式。

              1、系統只須要一個實例對象,如系統要求提供一個惟一的序列號生成器,或者須要考慮資源消耗太大而只容許建立一個對象。

             2、客戶調用類的單個實例只容許使用一個公共訪問點,除了該公共訪問點,不能經過其餘途徑訪問該實例。

 

           6、總結                                                                                                           

           1. 單例模式中確保程序中一個類最多隻有一個實例。

           2. 單例模式的構造器是私有了,並且它必需要提供實例的全局訪問點。

3. 單例模式可能會由於多線程的問題而帶來安全隱患。

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