设计模式之单例模式
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单例模式解释
单例模式是一种对象创建性模式,使用单例模式,可以保证为一个类只生成唯一的实例对象。也就是说,在整个程序空间中,该类只存在一个实例对象。
单例模式的要点有三个:一是某个类只能有一个实例;而是必须自行创建整个实例;三是它必须自行向整个系统提供整个实例。
英文定义为:Ensure a class only has one instance, and provide a global point of access to it.
单例模式深入分析
单例模式适合一个类只有一个实例的情况, 比如窗口管理器,打印缓冲池和文件系统,它们都是原型的例子。典型的情况是,那些对象的类型被遍及一个软件系统的不同对象访问,因此需要一个全局的访问指针,这便是总所周知的单例模式的应用。当然这只有在你确信你不再需要任何多于一个的实例的情况下。
使用场景及代码实现
下面就举例来说明下:
单例模式的第一个版本,“饿汉式”,也就是当类加载进来的就立即实例化对象,但是这种方式比较的消耗计算机资源。如下:
public class Foo {
// 在类被加载进入内存的时候就创建单一的Foo对象
public static final Foo foo = new Foo();
// 构造函数私有化
private Foo() {
}
// 提供一个全局的静态方法
public static Foo getFoo() {
return foo;
}
}
单例模式的第二个版本,“懒汉式”,在单线程下能够非常好的工作,但是在多线程下存在线程安全问题,如下:
// 这种方式在需要使用的时候才实例化
public class Foo {
private static Foo foo;
// 构造函数私有化
private Foo() {
}
// 提供一个全局的静态方法
public static Foo getFoo() {
if (foo == null) {
foo = new Foo();
}
return foo;
}
}
单例模式的第三个版本,为解决多线程问题,采用了对函数进行同步的方式,但是比较浪费资源,因为每次都要进行同步检查,而实际中真正需要检查只是第一次实例化的时候,如下:
public class Foo {
private static Foo foo;
// 构造函数私有化
private Foo() {
}
// 提供一个全局的静态方法,使用同步方法
public static synchronized Foo getFoo() {
if (foo == null) {
foo = new Foo();
}
return foo;
}
}
单例模式的第四个版本,既解决了”懒汉式“的多线程问题,又解决了资源浪费的现象,看上去是一种不错的选择,如下:
public class Foo {
private static Foo foo;
// 构造函数私有化
private Foo() {
}
// 提供一个全局的静态方法
public static Foo getFoo() {
if (foo == null) {
synchronized (Foo.class) {
if (foo == null) {
foo = new Foo();
}
}
}
return foo;
}
}
单例模式的优缺点分析
优点:客户端使用单例模式的实例的时候,只需要调用一个单一的方法即可生成一个唯一的实例,有利于节约资源。
缺点:首先单例模式很难实现序列化,这就导致采用单例模式的类很难被持久化,当然也很难通过网络传输;其次由于单例采用静态方法,无法在继承结构中使用。