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;
}
}