单例设计模式java
A. java 单例模式这个要怎么理解
单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
注意:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍
意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。
如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。
关键代码:构造函数是私有的。
应用实例:
1、一个班级只有一个班主任。
2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点:
1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景:
1、要求生产唯一序列号。
2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。
B. java中单列模式,我要详细点的,麻烦各位给我介绍一下
单例模式分三种:懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
单例模式有一下特点:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
一、懒汉式单例
在类被加载的时候,唯一实例已经被创建。这个设计模式在Java中容易实现,在别的语言中难以实现。
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leimin
* Date: 2007-9-11
* Time: 14:57:08
* <<Java与模式>> 单例模式-懒汉式单例
*/
public class LazySingleton {
/**
* 私有静态对象,加载时候不做初始化
*/
private static LazySingleton m_intance=null;
/**
* 私有构造方法,避免外部创建实例
*/
private LazySingleton(){
}
/**
* 静态工厂方法,返回此类的唯一实例.
* 当发现实例没有初始化的时候,才初始化.
* @return LazySingleton
*/
synchronized public static LazySingleton getInstance(){
if(m_intance==null){
m_intance=new LazySingleton();
}
return m_intance;
}
}
二、饿汉式单例
在类加载的时候不创建单例实例。只有在第一次请求实例的时候的时候创建,并且只在第一次创建后,以后不再创建该类的实例。
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leimin
* Date: 2007-9-11
* Time: 14:45:25
* <<Java与模式>> 单例模式-饿汉式单例
*/
public class EagerSingleton {
/**
* 私有的(private)唯一(static final)实例成员,在类加载的时候就创建好了单例对象
*/
private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
/**
* 私有构造方法,避免外部创建实例
*/
private EagerSingleton() {
}
/**
* 静态工厂方法,返回此类的唯一实例.
* @return EagerSingleton
*/
public static EagerSingleton getInstance() {
return m_instance;
}
}
三、登记式单例
这个单例实际上维护的是一组单例类的实例,将这些实例存放在一个Map(登记薄)中,对于已经登记过的实例,则从工厂直接返回,对于没有登记的,则先登记,而后返回。
/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* User: leimin
* Date: 2005-9-11
* Time: 15:20:16
* <<Java与模式>> 单例模式- 登记式单例
*/
public class RegSingleton {
/**
* 登记薄,用来存放所有登记的实例
*/
private static Map<String, RegSingleton> m_registry = new HashMap();
//在类加载的时候添加一个实例到登记薄
static {
RegSingleton x = new RegSingleton();
m_registry.put(x.getClass().getName(), x);
}
/**
* 受保护的默认构造方法
*/
protected RegSingleton() {
}
/**
* 静态工厂方法,返回指定登记对象的唯一实例;
* 对于已登记的直接取出返回,对于还未登记的,先登记,然后取出返回
* @param name
* @return RegSingleton
*/
public static RegSingleton getInstance(String name) {
if (name == null) {
name = "RegSingleton";
}
if (m_registry.get(name) == null) {
try {
m_registry.put(name, (RegSingleton) Class.forName(name).newInstance());
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return m_registry.get(name);
}
/**
* 一个示意性的商业方法
* @return String
*/
public String about() {
return "Hello,I am RegSingleton!";
}
}
单列的列子
第一种形式:
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
第二种形式:
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance==null)
instance=new Singleton();
return instance;
}
}
C. 如何写一个标准的Java单例模式
java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式分三种:懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
单例模式有一下特点:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。在计算机系统中,线程池、缓存、日志对象、对话框、打印机、显卡的驱动程序对象常被设计成单例。这些应用都或多或少具有资源管理器的功能。每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口同时被两个请求同时调用。总之,选择单例模式就是为了避免不一致状态,避免政出多头。
首先看一个经典的单例实现。
public class Singleton {
private static Singleton uniqueInstance = null;
private Singleton() {
// Exists only to defeat instantiation.
}
public static Singleton getInstance() {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
return uniqueInstance;
}
// Other methods...
}
Singleton通过将构造方法限定为private避免了类在外部被实例化,在同一个虚拟机范围内,Singleton的唯一实例只能通过getInstance()方法访问。(事实上,通过Java反射机制是能够实例化构造方法为private的类的,那基本上会使所有的Java单例实现失效。此问题在此处不做讨论,姑且掩耳盗铃地认为反射机制不存在。)
但是以上实现没有考虑线程安全问题。所谓线程安全是指:如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。或者说:一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性,也就是说我们不用考虑同步的问题。显然以上实现并不满足线程安全的要求,在并发环境下很可能出现多个Singleton实例。
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验证单例模式的示例
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public class TestStream {
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
// 该类只能有一个实例
private TestStream() {
} // 私有无参构造方法
// 该类必须自行创建
// 有2种方式
private static TestStream ts1 = null;
// 这个类必须自动向整个系统提供这个实例对象
public static TestStream getTest() {
if (ts1 == null) {
ts1 = new TestStream();
}
return ts1;
}
public void getInfo() {
System.out.println("output message " + name);
}
public static void main(String[] args) {
TestStream s = TestStream.getTest();
s.setName("张孝祥 1");
System.out.println(s.getName());
TestStream s1 = TestStream.getTest();
s1.setName("张孝祥 2");
System.out.println(s1.getName());
s.getInfo();
s1.getInfo();
if (s == s1) {
System.out.println("创建的是同一个实例");
} else if (s != s1) {
System.out.println("创建的不是同一个实例");
} else {
System.out.println("application error");
}
}
}
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D. 在Java中,单例设计模式是什么意思有什么优势
单例模式:保证一个类在使用过程中,只有一个实例。
优势就是单例模式的作用,这个类永远只有一个实例。
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。
E. java中常用到得设计模式有哪几种
Java中的23种设计模式:
Factory(工厂模式),Builder(建造模式),Factory Method(工厂方法模式),Prototype(原始模型模式),Singleton(单例模式),Facade(门面模式),Adapter(适配器模式),Bridge(桥梁模式), Composite(合成模式),Decorator(装饰模式), Flyweight(享元模式), Proxy(代理模式),Command(命令模式), Interpreter(解释器模式), Visitor(访问者模式),Iterator(迭代子模式), Mediator(调停者模式), Memento(备忘录模式),Observer(观察者模式), State(状态模式), Strategy(策略模式),Template Method(模板方法模式), Chain Of Responsibleity(责任链模式)
工厂模式:工厂模式是一种经常被使用到的模式,根据工厂模式实现的类可以根据提供的数据生成一组类中某一个类的实例,通常这一组类有一个公共的抽象父类并且实现了相同的方法,但是这些方法针对不同的数据进行了不同的操作。首先需要定义一个基类,该类的子类通过不同的方法实现了基类中的方法。然后需要定义一个工厂类,工厂类可以根据条件生成不同的子类实例。当得到子类的实例后,开发人员可以调用基类中的方法而不必考虑到底返回的是哪一个子类的实例。
F. Java常用的几种设计模式
下面给你介绍5种设计模式:
1.单例设计模式
所谓单例设计模式简单说就是无论程序如何运行,采用单例设计模式的类(Singleton类)永远只会有一个实例化对象产生。具体实现步骤如下:
(1) 将采用单例设计模式的类的构造方法私有化(采用private修饰)。
(2) 在其内部产生该类的实例化对象,并将其封装成private static类型。
(3) 定义一个静态方法返回该类的实例。
2.工厂设计模式
程序在接口和子类之间加入了一个过渡端,通过此过渡端可以动态取得实现了共同接口的子类实例化对象。
3.代理设计模式
指由一个代理主题来操作真实主题,真实主题执行具体的业务操作,而代理主题负责其他相关业务的处理。比如生活中的通过代理访问网络,客户通过网络代理连接网络(具体业务),由代理服务器完成用户权限和访问限制等与上网相关的其他操作(相关业务)。
4.观察者设计模式
所谓观察者模式,举个例子现在许多购房者都密切观察者房价的变化,当房价变化时,所有购房者都能观察到,以上的购房者属于观察者,这便是观察者模式。
java中可以借助Observable类和Observer接口轻松实现以上功能。当然此种模式的实现也不仅仅局限于采用这两个类。
5.适配器模式
如果一个类要实现一个具有很多抽象方法的接口,但是本身只需要实现接口中的部分方法便可以达成目的,所以此时就需要一个中间的过渡类,但此过渡类又不希望直接使用,所以将此类定义为抽象类最为合适,再让以后的子类直接继承该抽象类便可选择性的覆写所需要的方法,而此抽象类便是适配器类。