ECode1024｜设计模式的探究之单例模式
ECode1024 2018-10-31 22:42:08 文章首发于ECode1024，原文地址：https://www.xinke.org.cn/article/detail/758
设计模式之单例模式，我们将从以下几个方面展开探究：
(1). 单例模式的概念以及应用场景。
(2). 单例模式的饿汉模式和懒汉模式。
(3). 饿汉模式和懒汉模式之间的区别。
那么首先问题来了，什么是设计模式呢？
如果将编程比作一场战争的话，那么设计模式就是孙子兵法36计。
所以其定义如下：
设计模式（Design pattern）：是一套被反复使用、被多数人知晓并经过分类编目的一套设计经验总结。其更多的是关注在编程思想之上。
其次，我们开发中为何要使用这些设计模式？目的是什么？
开发中使用设计模式，是为了提高代码的重用性，让代码更容易被他人理解，保证代码可靠性。
什么是单例模式？
形象一点来说，比如：古代的皇帝有且只有一个，这个就是单例模式的抽象概念。
在程序开发中，有些对象在应用程序中只需要初始化一次，可以反复使用，比如：
配置文件、工具类、线程池、缓存、日志对象等等...
如果创造多个实例，就会出现资源占用等的一些问题。
那么如何保证程序中某个对象只有一个且只会初始化一次呢？我们就可以通过单例模式来实现。
何为饿汉模式？
建立一个单例类，如下：
package singleton;
/**
* 单例模式Singleton
* 应用场景：有些对象只需要一个即可
* 模式作用：保证应用程序中某个实例有且只有一个
* 演示类型：饿汉模式
*/
public class Singleton {
/**
* 1.创建类的唯一实例，使用private static修饰保证不会被外界直接访问到，只能交给获取实例的方法返回
* 2.饿汉模式就体现在这里，因为instance属于类的一个私有静态成员
* 所以它初始化执行的时候是在类加载的过程中就开始了(类加载的时候就开始吃了)
* 从而我们形象的称之为饿汉模式。
*/
private static Singleton instance = new Singleton();
// 将构造方法私有化，避免了外界直接通过构造方法创建该类的对象
private Singleton() {
}
// 提供一个用于获取实例的方法，使用public static修饰保证可以通过类名直接访问到
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
建立测试类，如下：
package singleton;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
if (singleton1 == singleton2) {
System.out.println( "singleton1和singleton2是同一个实例" );
} else {
System.out.println( "singleton1和singleton2不是同一个实例" );
}
}
}
何为懒汉模式？
创建一个单例类，如下：
package singleton;
/**
* 单例模式Singleton
* 应用场景：有些对象只需要一个即可
* 模式作用：保证应用程序中某个实例有且只有一个
* 演示类型：懒汉模式
*/
public class Singleton2 {
// 同饿汉模式，也需要将构造方法私有化，防止外界通过构造方法创造实例
private Singleton2() {
}
// 与饿汉模式不同在于，只是先声明实例，并未初始化，使用private static修饰防止外界直接访问
private static Singleton2 instance;
// 同饿汉实例，依然提供一个获取实例的方法，使用public static修饰保证外界可以直接通过类名调用该方法
// 懒汉模式体现在这里，也就是说实例在类加载的过程中并不会创建，只有在外界调用此静态方法才会创建一次。
public static Singleton2 getInstance() {
// 做一个判断保证只会被初始化一次
if (instance == null) {
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
}
建立测试类，如下：
package singleton;
public class TestMain {
public static void main(String[] args) {
// 懒汉模式测试
Singleton2 singleton1 = Singleton2.getInstance();
Singleton2 singleton2 = Singleton2.getInstance();
if (singleton1 == singleton2) {
System.out.println( "singleton1和singleton2是同一个实例" );
} else {
System.out.println( "singleton1和singleton2不是同一个实例" );
}
}
}
最后，我们来讲一讲饿汉模式和懒汉模式之间的区别何在？
(1).饿汉模式加载类时比较慢，但在外界调用的时候比较快，因为类加载后对象已经创建好了直接取就可以了。
(2).懒汉模式加载类时比较快，但在外界调用的时候比较慢，因为类加载时不创建对象，获取的时候需要创建。
(3).从线程安全角度来讲，饿汉模式是线程安全的，懒汉模式是线程非安全的。这里也很容易理解，饿汉模式对象不需要外界主动调用，懒汉模式需要外界主动调用方法获取对象。
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