設計模式之Singleton(單態)

板橋里人 http://www.jdon.com 2002/05/07

單態定義:
Singleton
模式主要作用是保證在Java應用程序中,一個類Class只有一個實例存在。

在很多操作中,比如建立目錄 數據庫連接都需要這樣的單線程操作。

還有, singleton能夠被狀態化; 這樣,多個單態類在一起就可以作爲一個狀態倉庫一樣向外提供服務,比如,你要論壇中的帖子計數器,每次瀏覽一次需要計數,單態類能否保持住這個計數,並且能synchronize的安全自動加1,如果你要把這個數字永久保存到數據庫,你可以在不修改單態接口的情況下方便的做到。

另外方面,Singleton也能夠被無狀態化。提供工具性質的功能,

Singleton
模式就爲我們提供了這樣實現的可能。使用Singleton的好處還在於可以節省內存,因爲它限制了實例的個數,有利於Java垃圾回收(garbage collection)。

我們常常看到工廠模式中類裝入器(class loader)中也用Singleton模式實現的,因爲被裝入的類實際也屬於資源。

如何使用?
一般Singleton模式通常有幾種形式:

public class Singleton {

  private Singleton(){}

  //在自己內部定義自己一個實例,是不是很奇怪?
  //注意這是private 只供內部調用

  private static Singleton instance = new Singleton();

  //這裏提供了一個供外部訪問本class的靜態方法,可以直接訪問  
  public static Singleton getInstance() {
    return instance;   
   }

}

第二種形式:

public class Singleton {

  private static Singleton instance = null;

  public static synchronized Singleton getInstance() {

  if (instance==null)
    instancenew Singleton();
  return instance;   }

}

使用Singleton.getInstance()可以訪問單態類。

上面第二中形式是lazy initialization,也就是說第一次調用時初始Singleton,以後就不用再生成了。

注意到lazy initialization形式中的synchronized,這個synchronized很重要,如果沒有synchronized,那麼使用getInstance()是有可能得到多個Singleton實例。關於lazy initializationSingleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的討論,有興趣者進一步研究。

一般認爲第一種形式要更加安全些。

使用Singleton注意事項
有時在某些情況下,使用Singleton並不能達到Singleton的目的,如有多個Singleton對象同時被不同的類裝入器裝載;在EJB這樣的分佈式系統中使用也要注意這種情況,因爲EJB是跨服務器,跨JVM的。

我們以SUN公司的寵物店源碼(Pet Store 1.3.1)ServiceLocator爲例稍微分析一下:

Pet StoreServiceLocator有兩種,一個是EJB目錄下;一個是WEB目錄下,我們檢查這兩個ServiceLocator會發現內容差不多,都是提供EJB的查詢定位服務,可是爲什麼要分開呢?仔細研究對這兩種ServiceLocator才發現區別:在WEB中的ServiceLocator的採取Singleton模式,ServiceLocator屬於資源定位,理所當然應該使用Singleton模式。但是在EJB中,Singleton模式已經失去作用,所以ServiceLocator才分成兩種,一種面向WEB服務的,一種是面向EJB服務的。

Singleton模式看起來簡單,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要對Java的類 線程 內存等概念有相當的瞭解。

總之:如果你的應用基於容器,那麼Singleton模式少用或者不用,可以使用相關替代技術。

 

發佈了7 篇原創文章 · 獲贊 4 · 訪問量 6萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章