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《设计模式》单例模式简单实例
阅读量:785 次
发布时间:2019-03-25

本文共 1401 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

单例模式(Singleton Pattern)

单例模式是一种经典的设计模式,用于确保一个类只允许存在一个实例。这类模式通过私有化方法控制实例的创建和管理方式,使得程序在运行时只为请求创建一个实例,从而节省系统资源,避免过多的对象创建和回收带来的开销。

官方解释

单例模式是Java中最简单的设计模式之一。它涉及一个类负责创建自己的对象,并且只允许单个对象的存在。通过这种方式,开发者可以直接使用这个类提供的唯一实例,而无需手动实例化对象。

通俗解释

单例类仅允许一个实例存在。这样的类通常通过私有化的构造方法确保无法通过new操作创建实例。访问该单例类的实例时,通常会调用一个静态方法,该方法会在需要时创建实例,或者直接返回已有的实例。

生活实例

在现实生活中,许多事物都是唯一的。例如:

  • 人体中的DNA分子是独一无二的
  • 一个公司中可能只有一个CEO
  • 在一个学校中,通常只有一位校长

代码实例说明

很多框架和应用程序使用单例模式来管理资源。例如:

  • Spring框架中,beanscope="singleton"属性设置为单例模式
  • I/O流和数据库连接常常使用单例模式来管理资源,以确保系统性能和资源利用率

为什么要使用单例模式

使用单例模式的主要原因包括:

  • 控制实例数量:确保程序中只存在一个实例,从而节省内存资源
  • 优化性能:避免频繁的对象创建和销毁操作-避免资源浪费:减少不必要的对象生命周期带来的开销

单例模式的构建方法

构建一个单例类通常包括以下几个关键步骤:

  • 私有化构造方法:防止外部使用new创建实例
  • 保证单一实例:检查是否已经存在实例,如果不存在则创建一个
  • 提供唯一实例:通过静态方法或者变量返回现有实例
  • 饿汉模式和懒汉模式的比较

    单例模式通常有两种实现方式:饿汉模式和懒汉模式。

    • 饿汉模式:在类加载时就创建实例,并存储在静态变量中。这种方式保证在第一次使用时就能立即获得实例,带有创建实例的延迟。

    • 懒汉模式:仅在需要时才创建实例。这种方式也称为延迟加载,是最常用的单例模式实现方式。

    以下是一个简单的饿汉模式和懒汉模式的代码示例:

    public class Singleton {    private static Singleton singleton;    private Singleton() {}    public static Singleton getInstance() {        return singleton != null ? singleton : new Singleton();    }}public class LazySingleton {    private static LazySingleton lazySingleton = new LazySingleton();    private LazySingleton() {}    public static LazySingleton getInstance() {        return lazySingleton;    }}

    总结

    单例模式通过私有化构造方法和单一实例管理,确保一个类中只存在唯一的对象实例。这一模式在资源受限的环境中尤为重要,能够有效节省内存资源并提升程序性能。无论是框架的内部实现,还是应用程序的资源管理,单例模式都展现了其独特的优势。

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