JAVA设计模式-Singleton

    技术2025-09-06  80

     

          近来一直在研究JAVA的设计模式,看了很多别人的文章和源码,自己也写了一些,算是有一些认识吧,我想要把这些想法都记录下来。23个设计模式算很多了,希望我能有时间,也有毅力能够坚持下来。下面就是第一个设计模式,Singleton。

     

          这个模式限制了使用这个模式的类只能生成一个对象。有一些对象其实我们完全只需要一个即可,如:线程池(threadpool)、缓存(cache)、注册表(registry)的对象、设备的驱动程序的对象等等。事实上,这些类的对象只能有一个实例,如果制造出多个实例,就会导致许多问题的产生,例如:程序的行为异常、资源的过量使用、产生不一致的结果等等。Java Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。是用Singleton的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有利于Java垃圾回收(garbage collection)。

     

         下面我就用代码来实现一个Singleton模式,当然这只是其中一种实现方法而已。

     

     

     

        public class Singleton { //构造函数为private,所以其它类(包括子类)无法调用构造函数来实例化这个类。 private Singleton(){} //这个类中有一个成员变量的类型就是自身,它是stataic和private的, //表明这个类的这个变量只有这一份,并且只能在内部调用。 private static Singleton instance = new Singleton(); //这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问 public static Singleton getInstance() { return instance; } }

     

        然后是测试代码:

        public class Test{ public static void main(String[] args){ //使用方法 Singleton singleton1; singleton1 = Singleton.getInstance(); Singleton singleton2; singleton2 = Singleton.getInstance(); System.out.println(singleton1.equals(singleton2)); } }

     

     

        上面的代码的打印结果是true,证明了singleton1和singleton2指向了同一个对象。

     

        这里我想要提一下这个equals()方法,这个方法是没有被重载过的方法,因此,这个equals()方法比较的是两个对象的引用,引用这个词语类似于c/c++里的指针,所以说,equals()方法返回true,就意味着这是同一个对象。

     

        另外,我想提一下static这个关键字,它是Singleton模式的核心。

        1.Singleton类的成员变量instance被声明为staitc就意味着这个成员变量只有一份(而不是每个对象一份)。

        2.getInstance()这个方法是static的就是说,这个方法在Singleton这个类没有被实例化的时候就能使用。

        3.当Singleton这个类被加载的时候(是执行singleton1 = Singleton.getInstance();这句话的时候,注意不是这句话Singleton singleton1; ),这个类的静态成员变量instance被初始化(private static Singleton instance = new Singleton(); 这句话被执行),然后(注意是先初始化,再调用)调用getInstance()方法返回这个成员变量instance,当执行singleton2 = Singleton.getInstance();这句话的时候,因为instance被声明成static,因此,private static Singleton instance = new Singleton(); 不会被(注意是不会被)再次调用,而是直接调用getInstance()方法,返回同一个instance。这样就实现了Singleton这个模式。

     

     

        下面是一些扩展,既然我们能够限制类只能生成一个对象,那么就能限制它最多生成指定数量个对象,代码如下:

     

        public class Singleton { private Singleton(){} private static int count = 0; public synchronized static Singleton getInstance() { if(count < 10){ count++; return new Singleton(); }else{ return null; } } public static void main(String[] args){ //使用方法 for(int i = 0; i<15; i++){ Singleton singleton = Singleton.getInstance(); System.out.println(singleton); } } } 

     

        这个类只能生成10个对象,就不解释了,你们懂的。

     

        预告:下一个是工厂模式,工厂模式一共分为三种,下期会详细介绍。

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