深入淺出設計模式（一）——單例模式

單例模式

單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡單的設計模式之一。這種類型的設計模式屬於創建型模式，它提供了一種創建對象的最佳方式。

這種模式涉及到一個單一的類，該類負責創建自己的對象，同時確保只有單個對象被創建。這個類提供了一種訪問其唯一的對象的方式，可以直接訪問，不需要實例化該類的對象。

注意：

1、單例類只能有一個實例。
2、單例類必須自己創建自己的唯一實例。
3、單例類必須給所有其他對象提供這一實例。

介紹

意圖：保證一個類僅有一個實例，並提供一個訪問它的全局訪問點。
主要解決：一個全局使用的類頻繁地創建與銷燬。
何時使用：當您想控制實例數目，節省系統資源的時候。
如何解決：判斷系統是否已經有這個單例，如果有則返回，如果沒有則創建。
關鍵代碼：構造函數是私有的。

應用實例：

1、一個班級只有一個班主任。
2、Windows 是多進程多線程的，在操作一個文件的時候，就不可避免地出現多個進程或線程同時操作一個文件的現象，所以所有文件的處理必須通過唯一的實例來進行。
3、一些設備管理器常常設計爲單例模式，比如一個電腦有兩臺打印機，在輸出的時候就要處理不能兩臺打印機打印同一個文件。
優點：
1、在內存裏只有一個實例，減少了內存的開銷，尤其是頻繁的創建和銷燬實例（比如管理學院首頁頁面緩存）。
2、避免對資源的多重佔用（比如寫文件操作）。
缺點：沒有接口，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來實例化。

使用場景：

1、要求生產唯一序列號。
2、WEB 中的計數器，不用每次刷新都在數據庫里加一次，用單例先緩存起來。
3、創建的一個對象需要消耗的資源過多，比如 I/O 與數據庫的連接等。
注意事項：getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時進入造成 instance 被多次實例化。

單例模式分爲兩種，一種是餓漢式，一種是懶漢式，下面以代碼來介紹。

package designpattern.singleton;

/**
 * @author 
 *
 * 餓漢式（立即加載）
 */
public class HungrySingleton {

    // 構造方法私有化
    private HungrySingleton() {}

    // 將自身實例化對象設置爲一個屬性，並用static、final修飾
    private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton();

    // 靜態方法返回該實例
    public static HungrySingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

package designpattern.singleton;

/**
 * @author 
 懶漢式
 */
public class LazySingleton {

    // 將自身實例化對象設置爲一個屬性，並用static修飾
    private static LazySingleton instance;

    // 構造方法私有化
    private LazySingleton() {}

    // 靜態方法返回該實例，加synchronized關鍵字實現同步
    public static synchronized LazySingleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            instance = new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
}

總結

單例模式首先必須得讓他的構造方法私有化

代碼實例：
設計模式demo