薛磊 Job Seeker

23种设计模式——1.Singleton单件(创建型模式)


模式分类

从目的来看:

  • 创建型模式:负责对象创建。
  • 结构型模式:处理与对象间的组合。
  • 行为型模式:类与对象交互中的职责分配

从范围来看:

  • 类模式处理类与子类的静态关系。
  • 对象模式处理对象间的动态关系

动机

​ 在软件系统之中,经常有这样一些特殊的类,必须保证它们在系统中只存在一个实例,才能确保他们的逻辑正确性、以及良好的效率。

​ 如何绕过常规的构造器,提供一种机制来保证一个类只有一个实例?

​ 这应该是类设计者的责任,而不是使用者的责任。

意图

​ 保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。

结构

单线程Singleton模式的几个要点

  • Singleton模式中的实例构造器可以设置为protected以允许子类派生。

  • Singleton模式一般不要支持ICloneable接口,因为这可能会导致多个对象实例,与Singleton模式的初衷违背。

  • Singleton模式一般不要支持序列化,因为这也有可能导致多个对象实例,同样与Singleton模式的初衷违背。

  • Singleton模式只考虑到了对象创建的管理,没有考虑对象销毁的管理。就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲,我们一般没有必要对其销毁进行特殊的管理。

  • 不能应对多线程环境:在多线程环境下,使用Singleton模式仍然有可能得到Singleton类的多个实例对象。

Singleton模式扩展

  • 将一个实例扩展到n个实例,例如对象池的实现。

  • 将new构造器的调用转移到其他类中,例如多个类协同工作环境中,某个局部环境只需要拥有某个类的一个实例。

  • 理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的实例构造器的任意调用”。

//只支持单线程,多线程下有可能创建多个对象
class Singleton{
	private static Singleton instance;
	//设置成私有的构造器,防止外界new它
	private Singleton() {}
	public static Singleton getInstance() {
		if(instance==null) {
			instance = new Singleton();
		}
		return instance;
	}
}
//支持多线程
class Singleton1{
//把变量声明为volatile类型,编译器与运行时都会注意到这个变量时共享的,不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序
	private static volatile Singleton1 instance;
	private Singleton1() {}
	public static Singleton1 getInstance() {
		synchronized(instance) {
			if(instance==null) {
				instance = new Singleton1();
			}
		}
		return instance;
	}
}

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