Java中常用的設計模式之單例模式詳解

2022-02-27 19:00:17

注意

1、單例類只能有一個範例。

2、單例類必須自己建立自己的唯一範例。

3、單例類必須給所有其他物件提供這一範例。

優點

1.在記憶體裡只有一個範例，減少了記憶體的開銷，尤其是頻繁的建立和銷燬範例（比如管理學院首頁頁面快取）。

2.避免對資源的多重佔用（比如寫檔案操作）。

缺點

1.沒有介面，不能繼承，與單一職責原則衝突，一個類應該只關心內部邏輯，而不關心外面怎麼樣來範例化。

使用場景

1.要求生產唯一序列號。

2.WEB 中的計數器，不用每次重新整理都在資料庫里加一次，用單例先快取起來。

3.建立的一個物件需要消耗的資源過多，比如 I/O 與資料庫的連線等。

一、實現方式

package com.asurplus.common.singleton.style1;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import java.util.Objects;
@Slf4j
public class ResUtils {
    private volatile static ResUtils instance = null;
    /**
     * 私有的構造方法
     */
    private ResUtils() {
    }
    /**
     * 提供獲取範例的方法
     *
     * @return
     */
    public static ResUtils getInstance() {
        // 為空才建立
        if (Objects.isNull(instance)) {
            // 避免並行操作時
            synchronized (ResUtils.class) {
                // 為空才建立
                if (Objects.isNull(instance)) {
                    // 建立新物件
                    instance = new ResUtils();
                    log.info("建立了物件");
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

我們將其構造方法私有化，從而外部無法建立範例，並且我們提供了獲取唯一範例的方法，這樣我們就能從外部得到該範例。

二、實現方式

package com.asurplus.common.singleton.style2;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Slf4j
public class ResUtils2 {
    /**
     * 靜態內部類
     */
    private static class ResUtils2Holder {
        private static ResUtils2 instance = new ResUtils2();
    }
    /**
     * 提供獲取範例的方法
     *
     * @return
     */
    public static ResUtils2 getInstance() {
        return ResUtils2Holder.instance;
    }
}

我們使用靜態內部類的方法建立範例，因為 JVM 只會載入一次的原理，所以最終只會建立一個範例，並且提供了獲取範例的方法，這樣我們就能從外部得到該範例。

三、測試

package com.asurplus.common.singleton;
import com.asurplus.common.singleton.style1.ResUtils;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * 單例模式
 */
public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立執行緒池
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.execute(ResUtils::getInstance);
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

輸出結果