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设计模式—单例模式

2016年05月31日 Design Pattern ⁄ 共 1665字 ⁄ 字号 设计模式—单例模式已关闭评论 ⁄ 阅读 592 次

我们前面已经学习了简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式,今天我们来学习下同样是创建型模式的 单例模式 (Singleton Pattern)。

模式定义

单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,它提供全局访问的方法。

模式结构

单例模式包含如下角色:

Singleton: 单例

UML图

设计模式—单例模式

代码实现

Singleton.java

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public class Singleton {
private static Singleton sSingleton;

//将构造函数私有化
private Singleton() {
}

//提供一个全家的静态方法
public static Singleton getSingleton() {
if (sSingleton == null) {
sSingleton = new Singleton();
}
return sSingleton;
}

public void singletonOperation() {
System.out.println("singletonOperation");
}
}

测试类

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public class MyClass {

public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getSingleton();
singleton.singletonOperation();
}
}

模式分析

单例模式的目的是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。单例模式包含的角色只有一个,就是单例类——Singleton。单例类拥有一个私有构造函数,确保用户无法通过new关键字直接实例化它。除此之外,该模式中包含一个静态私有成员变量与静态公有的工厂方法,该工厂方法负责检验实例的存在性并实例化自己,然后存储在静态成员变量中,以确保只有一个实例被创建。

在单例模式的实现过程中,需要注意如下三点:

  • 单例类的构造函数为私有;
  • 提供一个自身的静态私有成员变量;
  • 提供一个公有的静态工厂方法。

单例模式的优点

  • 提供了对唯一实例的受控访问。因为单例类封装了它的唯一实例,所以它可以严格控制客户怎样以及何时访问它,并为设计及开发团队提供了共享的概念。

  • 由于在系统内存中只存在一个对象,因此可以节约系统资源,对于一些需要频繁创建和销毁的对象,单例模式无疑可以提高系统的性能。

  • 允许可变数目的实例。我们可以基于单例模式进行扩展,使用与单例控制相似的方法来获得指定个数的对象实例。

单例模式的缺点

  • 由于单例模式中没有抽象层,因此单例类的扩展有很大的困难。

  • 单例类的职责过重,在一定程度上违背了“单一职责原则”。因为单例类既充当了工厂角色,提供了工厂方法,同时又充当了产品角色,包含一些业务方法,将产品的创建和产品的本身的功能融合到一起。

  • 滥用单例将带来一些负面问题,如为了节省资源将数据库连接池对象设计为单例类,可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出;现在很多面向对象语言(如Java、C#)的运行环境都提供了自动垃圾回收的技术,因此,如果实例化的对象长时间不被利用,系统会认为它是垃圾,会自动销毁并回收资源,下次利用时又将重新实例化,这将导致对象状态的丢失。

最后总结下,单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例,这个类称为单例类,它提供全局访问的方法。单例模式的要点有三个:一是某个类只能有一个实例;二是它必须自行创建这个实例;三是它必须自行向整个系统提供这个实例。单例模式是一种对象创建型模式。

代码已经放到GitHub上了https://github.com/HJXANDHMR/DesignPattern

参考
http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/creational_patterns/singleton.html

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设计模式—单例模式

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