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设计模式之单例模式
2015-07-26 13:14:15 来源: 作者: 【 】 浏览:17
Tags:设计模式 单例 模式

方法的提炼和重要,同样的代码加入出现了5遍,只要我们稍微一修改,我们要修改的就是5个地方,可能我们有时候改了几个地方,有1、2个地方漏改了,方法的提炼有助于开发的维护和扩展。好吧,扯远了,回到我们的正题,单例模式。


一、定义:


单例模式(Singleton),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。


通常我们可以让一个全局变量使得一个对象被访问,但它不能防止你的实例化多个对象,一个最好的方法就是,让类自身负责保存它的唯一实例。这个类可以保证没有其他实例可以被创建,并且它可以提供一个访问该实例的方法。    通俗的说就是, 将构造函数声明为private,防止外部类的实例化,提供一个public的方法用于生成对象。


二、UML图



名词解释:


lazy Loading:延迟加载,即在需要的时候载加载类,而不是一开始就加载。


三、常用方法形式


方式1、将构造函数声明为private,提供一个公共的外界调用该对象的方式(lazy Loading,线程不安全)



public class Singleton{
private static Singletoninstance=null;
private Singleton(){? //构造方法是private,堵死了外界用new实例化
//dosomething
}
//获取本类实例的唯一全局访问点
public static Singleton getInstance(){? ? ? ? ? ?
if(instance==null){? //若实例不存在,创建一个返回,否则返回已有实例
instance=new Singleton();
}
return instance;
}
}


?


?


  主要缺点:在线程下工作容易出问题,生成多个对象。


?


方式2、(lazy Loading,线程不安全)


?



public class Singleton{
private static Singletoninstance=null;
private Singleton(){? //构造方法是private,堵死了外界用new实例化
//dosomething
}
//获取本类实例的唯一全局访问点
public static synchronized Singleton getInstance(){? ? ? ? ? ?
if(instance==null){? //若实例不存在,创建一个返回,否则返回已有实例
instance=new Singleton();
}
return instance;
}
}


?


  能很好的解决上面说的多线程问题,但是使多线程的变成了单线程的效率,效率很差。一般不适用。


?


方式3、在类里面生成唯一的对象,每次生成该对象都是返回那唯一的对象。(非Lazy Loading)


?



public class Singleton{
//在自己内部定义自己的一个实例,只供内部调用
private static Singleton instance=new Singleton();
private Singleton(){
//dosomething
}?
//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;
}
}


?


?


  不是延迟加载类型,类在类加载的时候就进行了初始化,这样子会浪费一定的知源,违背了延迟加载的性质。


?


方式4


  



public class Singleton{
private static Singletoninstance=null;
private Singleton(){
//dosomething
}
public static Singleton getInstance(){
if(instance==null){
synchronized(Singleton.class){
if(null==instance){
instance=new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
//这个模式将同步内容下方到if内部,提高了执行的效率,不必每次
获取对象时都进行同步,只有第一次才同步,创建了以后就没必要了。


?


?


?


 通过静态代码块(static)的方式,将对象生成延迟了类初始化的时候。


?


方式5、双重锁机制


?



  public class Singleton
  {
  //定义一个私有的静态全局变量来保存该类的唯一实例
  private static Singleton singleton;
//定义一个只读静态对象
  //且这个对象是在程序运行时创建的
  private static readonly object syncObject = new object();
///


  /// 构造函数必须是私有的
  /// 这样在外部便无法使用 new 来创建该类的实例
  ///

  private Singleton()
  {}
///
  /// 定义一个全局访问点
  /// 设置为静态方法
  /// 则在类的外部便无需实例化就可以调用该方法
  ///

  ///
  public static Singleton GetInstance()
  {
  //这里可以保证只实例化一次
  //即在第一次调用时实例化
  //以后调用便不会再实例化
//第一重 singleton == null
  if (singleton == null)
  {
lock (syncObject)
  {
  //第二重 singleton == null
  if (singleton == null)
  {
  singleton = new Singleton();
  }
  }
  }
  return singleton;
  }
  }
  


?


解析:在外层已经判断了singleton == null,为什么在lock()后面还需要判断一次singleton == null呢?


? ? 因为,加入有两个线程同时调用了getInstance()方法,它们将都可以通过第一重singleton == null的判断,然后由于lock机智,这两个线程则一个进入,另一个在排队等待,必须要其中的一个进入并出来后,另外一个才能进入,因此如果没有了第二重instance是否为空的判断,则第一个线程创建了实例,而第二个线程还是可以继续再创建新的实例,这就没有达到单例的目的了。


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