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23種設計模式（1）：單例模式

來源：程序員人生發布時間：2017-03-27 09:33:54 閱讀次數：5524次

定義：確保1個類只有1個實例，而且自行實例化并向全部系統提供這個實例。

類型：創建類模式

類圖：

類圖知識點：

1.類圖分為3部份，順次是類名、屬性、方法

2.以<<開頭和以>>結尾的為注釋信息

3.修飾符+代表public，-代表private，#代表protected，甚么都沒有代表包可見。

4.帶下劃線的屬性或方法代表是靜態的。

5.對類圖中對象的關系不熟習的朋友可以參考文章：設計模式中類的關系。

單例模式應當是23種設計模式中最簡單的1種模式了。它有以下幾個要素：

私有的構造方法
指向自己實例的私有靜態援用
以自己實例為返回值的靜態的公有的方法

單例模式根據實例化對象時機的不同分為兩種：1種是餓漢式單例，1種是懶漢式單例。餓漢式單例在單例類被加載時候，就實例化1個對象交給自己的援用；而懶漢式在調用獲得實例方法的時候才會實例化對象。代碼以下：

餓漢式單例

[java] view
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public class Singleton {  

    private static Singleton singleton = new Singleton();  

    private Singleton(){}  

    public static Singleton getInstance(){  

        return singleton;  

    }  

}

懶漢式單例

[java] view
 plain copy

public class Singleton {  

    private static Singleton singleton;  

    private Singleton(){}  

    public static synchronized Singleton getInstance(){  

        if(singleton==null){  

            singleton = new Singleton();  

        }  

        return singleton;  

    }  

}

單例模式的優點：

在內存中只有1個對象，節省內存空間。
避免頻繁的創建燒毀對象，可以提高性能。
避免對同享資源的多重占用。
可以全局訪問。

適用處景：由于單例模式的以上優點，所以是編程中用的比較多的1種設計模式。我總結了1下我所知道的合適使用單例模式的場景：

需要頻繁實例化然后燒毀的對象。
創建對象時耗時過量或耗資源過量，但又常常用到的對象。
有狀態的工具類對象。
頻繁訪問數據庫或文件的對象。
和其他我沒用過的所有要求只有1個對象的場景。

單例模式注意事項：

只能使用單例類提供的方法得到單例對象，不要使用反射，否則將會實例化1個新對象。
不要做斷開單例類對象與類中靜態援用的危險操作。
多線程使用單例使用同享資源時，注意線程安全問題。

關于Java中單例模式的1些爭議：

單例模式的對象長時間不用會被jvm垃圾搜集器搜集嗎

看到很多資料中說：如果1個單例對象在內存中久長不用，會被jvm認為是1個垃圾，在履行垃圾搜集的時候會被清算掉。對此這個說法，筆者持懷疑態度，筆者本人的觀點是：在hotspot虛擬機1.6版本中，除非人為地斷開單例中靜態援用到單例對象的聯接，否則jvm垃圾搜集器是不會回收單例對象的。

對這個爭議，筆者單獨寫了1篇文章進行討論，如果您有不同的觀點或有過這方面的經歷請進入文章單例模式討論篇：單例模式與垃圾搜集參與討論。

在1個jvm中會出現多個單例嗎

在散布式系統、多個類加載器、和序列化的的情況下，會產生多個單例，這1點是毋庸置疑的。那末在同1個jvm中，會不會產生單例呢？使用單例提供的getInstance()方法只能得到同1個單例，除非是使用反射方式，將會得到新的單例。代碼以下

[java] view
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Class c = Class.forName(Singleton.class.getName());  

Constructor ct = c.getDeclaredConstructor();  

ct.setAccessible(true);  

Singleton singleton = (Singleton)ct.newInstance();  