设计模式之单例模式(JAVA实现)

单例模式之自我介绍

　　我，单例模式（Singleton Pattern）是一个比较简单的模式，我的定义如下：

　　Ensure a class has only one instance,and provide a global point of access to it.（确保其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。）单例模式的通用类图如下：

　　

　　Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的。

单例模式之自我分析

　　做人，哦不，做模式不能自满，所以先谈谈我的缺点，我的缺点如下：

• 我一般没有接口，扩展很困难，如果想扩展的话，除了修改代码基本上没有第二种方式。当然了，特殊情况下，我也可以实现接口、被继承等，这个需要你们自行判断。
• 测试不便。在并行开发中，如果你们没有把我完成，那么是没有办法进行测试的。
• 还有一点，我与单一职责原则也有冲突，一个类本应实现一个逻辑，不该关心是否是单例的，是不是要单例取决于环境，但是我把单例和业务逻辑融合在一个类中了。

　　终于该说优点了~挺好了，比缺点可是要多的说：

• 对唯一实例的受控访问。由于我的类封装了我唯一的实例，所以可以严格控制用户以及何时访问它。
• 缩小名空间。我可以避免那些存储唯一实例的全局变量污染名空间。
• 允许对操作和表示的精化。
• 允许可变数目的实例。
• 比类操作更灵活。

单例模式之实现

　　俗话说，说的比唱的好听。为了证明我唱的也很好听，接下来我就以人类的一夫一妻制来具体讲解一下如何实现我的模式~一夫一妻制又称作”单偶婚“，“个体婚”，据说一夫一妻制起源于秦始皇统一天下之后，自大秦一统天下，中国酒实行了一夫一妻制，尤其是在汉朝“罢黜百家，独尊儒术”开始，古人严格执行了这一制度blablabla...(此处省略n字)。咳咳，跑题了，我们接着谈一夫一妻制，哦不，单例模式，首先得有个妻子类：

 1 public class Wife{
 2
 3     private static final Wife wife = new Wife();
 4     private Wife(){
 5
 6     }
 7     public static Wife getInstance(){
 8         return wife;
 9     }
10     public static void say(){
11         System.out.println("I am Y's wife!");
12     }
13 }

　　通过定义一个私有访问权限的构造函数，可以避免被其他类new出来一个对象，而Wife自己可以new一个对象出来，其他的类对该类的访问可以通过getInstance获得一个对象。妻子有了，老公Y自然要出场了，其类代码如下：

1 public class Y{
2     public static void main(String[] args) {
3         for (int day=0; day<3;day++ ) {
4             Wife wife = Wife.getInstance();
5             wife.say();
6         }
7     }
8 }

　　运行结果如下：

　　I am Y's wife!

　　I am Y's wife!

　　I am Y's wife!

　　Y每天回家见到的妻子，都是同一个妻子，不会出现开门后，一看，呦呵，老婆怎么变了？如有此情况，请速与我联系！

单例模式之优化OR问题

　　有人嫌这样麻烦，因为无论是都使用这个类，都会创建一个instance对象，如果创建这个很耗时，比如需要连接10**9（python的10的9次方写法）次数据库，并且还不一定使用，那该这么办？于是乎有“聪明人”想到如下的方法：　

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton (){}

    public static Singleton getInstance() {
    if (instance == null) {
        instance = new Singleton();
    }
    return instance;
    }
}

　　是不是感觉很不错，很好？这个是传说中的懒汉模式其实这个有个很大的问题，如果是高并发情况下，可能A线程在创建实例，但是还没获取对象，B此时也在执行，判断也为真，所以又获得一个对象，如此下去，你的妻子会越来越多！没办法了么?不，当然有，且往下看：

 1 public class Singleton {
 2     private static Singleton instance;
 3     private Singleton (){}
 4     public static synchronized Singleton getInstance() {
 5     if (instance == null) {
 6         instance = new Singleton();
 7     }
 8     return instance;
 9     }
10 }

　　这种写法确实解决了问题，但是效率么，啧啧，99%情况下不需要同步我会告诉你么？

奇淫技巧：单例模式之反射实现

 1 public class Singleton{
 2     private static Singleton singleton;
 3     static{
 4         try{
 5             class cl = class.forName(Singleton.class.getName());
 6             //获得无参构造
 7             Constructor con = cl.getDeclaredConstructor();
 8             //设置无参构造是可访问的
 9             con.setAccessible(true);
10             //产生一个实例对象
11             singleton = (Singleton)con.newInstance();
12         }
13         catch(Exception e)
14         {
15
16         }
17     }
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19     public static Singleton getSingleton(){
20         return singleton;
21     }
22 }

　　通过获得类构造，然后设置访问权限，生成一个对象，然后提供外部访问，保证内存对象单一。