設計模式一--單例設計模式

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一、定義

Singleton Pattern：

確保一個類只有一個實例，並且自行實例化並向整個系統提供這個實例。

二、分類

餓漢式單例類：類載入時就進行對象的實例化

懶漢式單例類：第一次引用類時，才進行對象的實例化。

三、核心代碼

3.1 餓漢式

class Singleton{

   private static Singleton m_instance=new Singleton();

   //構造方法私有，保證外界無法直接實例化

   private Singleton(){

   }

   //通過該方法獲得實例對象

   public static Singleton getInstances(){

     return m_instance;

   }

}

3.2 懶漢式

class Singleton2{

   private static Singleton2 _instance=null;

   //構造方法私有，保證外界無法直接實例化

   private Singleton2(){

   }

   //通過該方法獲得實例對象

   public static Singleton2 getInstances(){

     if(_instance==null){

        _instance=new Singleton2();

     }

     return _instance;

   }

}

四、實例

4.1 餓漢式

class Singleton{

   //成員變數x用來測試

   int x;

   private static Singleton m_instance=new Singleton();

   //構造方法私有，保證外界無法直接實例化

   private Singleton(){

 

   }

   //通過該方法獲得實例對象

   public static Singleton getInstances(){

     return m_instance;

   }

}

 

public class SingletonPattern {

 

 

   public static void main(String[] args) {

     Singleton.getInstances();

     Singleton.getInstances().x=1;

   }

}

4.2 懶漢式

class Singleton2{

   //成員變數x用來測試

   int x;

   private static Singleton2 _instance=null;

   //構造方法私有，保證外界無法直接實例化

   private Singleton2(){

 

   }

   //通過該方法獲得實例對象

   public static Singleton2 getInstances(){

     if(_instance==null){

        _instance=new Singleton2();

     }

     return _instance;

   }

}

 

public class SingletonPattern2 {

 

 

   public static void main(String[] args) {

     Singleton2.getInstances();

     Singleton2.getInstances().x=1;

     System.out.println(Singleton2.getInstances().x=1);

   }

}

 

五、單例模式的優缺點

5.1 優點

  只有一個實例，減少記憶體開銷，避免對資源的多重占用

  可以設置全局訪問點，優化和共用資源訪問

5.2 缺點

  無法創建子類

  單例模式與單一職責原則有衝突

六、單例模式的使用場景

  要求生成唯一序列號的地方

  在整個項目中需要一個共用訪問點和共用數據

  創建一個對象消耗的資源太多

  需要定義大量的靜態常量和靜態方法（如工具類）的環境

七、單例模式的應用實例

7.1 代碼

 1 class GlobalNum{
 2 
 3    private int num=0;
 4 
 5    private static GlobalNum globalNum=new GlobalNum();
 6 
 7    //
 8 
 9    public static GlobalNum getInstance() {
10 
11      return globalNum;
12 
13    }
14 
15    //synchronized同步化
16 
17    public synchronized int getNum() {
18 
19      return num++;
20 
21    }
22 
23    public synchronized void setNum(int num) {
24 
25      this.num = num;
26 
27    }
28 
29 }
30 
31  
32 
33 class NumbelThread extends Thread{
34 
35    private String threadName;
36 
37    public NumbelThread(String name) {
38 
39      threadName=name;
40 
41    }
42 
43   
44 
45    public void run(){
46 
47      GlobalNum globalNum=GlobalNum.getInstance();
48 
49      //迴圈訪問，輸出訪問次數
50 
51      for (int i = 0; i < 5; i++) {
52 
53         System.out.println(threadName+"第"+globalNum.getNum()+"次訪問");
54 
55        
56 
57      }
58 
59    }
60 
61 }
62 
63  
64 
65 public class SingletonDemo {
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67  
68 
69    public static void main(String[] args) {
70 
71      NumbelThread threadA=new NumbelThread("線程A");
72 
73      NumbelThread threadB=new NumbelThread("線程B");
74 
75      threadA.start();
76 
77      threadB.start();
78 
79    }
80 
81  
82 
83 }

7.2 運行結果

線程A第0次訪問

線程B第1次訪問

線程A第2次訪問

線程A第4次訪問

線程B第3次訪問

線程B第6次訪問

線程B第7次訪問

線程A第5次訪問

線程B第8次訪問

線程A第9次訪問