[DesignPattern] 设计之禅读书笔记(二) 单例模式

单例模式(Singleton Pattern)

• Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.(确保只有一个实例， 而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。)
• 模板
  
• 通用代码

public class Singleton {
    private static final Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){}    //限制多个对象产生

    //通过该方法获得实例化对象
    public static Singleton getInstance(){ 
        return singleton;
    }

    //类中的其他方法，尽量时static
    public static void doSomething() {

    }
}

• 单例模式的优点

  • 节省内存开支
  • 避免资源多重占用
  • 在系统设置全局的访问点，优化和共享资源

• 单例模式的缺点

  • 单例模式一般没有接口， 扩展很困难， 若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现
  • 单例模式对测试时不利的
  • 单例模式与单一职责原则有冲突

• 单例模式的使用场景

  • 要求生成唯一序列号的环境
  • 在整个项目中需要共享访问点和共享数据，如web计数器，并确保线程安全
  • 创建一个对象需要消耗的资源过多，eg. IO和数据库
  • 需要定义大量静态常量方法（如工具类）的环境， 可以采用单例模式。

• 单例模式考虑问题

  • 懒汉模式的时候的线程安全问题， 尽量使用饿汉模式
  • 需要考虑对象的复制，解决方法是不提供Cloneable接口

• 单例的扩展

  • 产生有限个对象 加入数量限制变量
  • 例子

  package shejizhichan.singleton;
  
  import java.util.Random;
  import java.util.Vector;
  
  public class Emperor {
      public static final int maxMumOfEmperor = 2;
      private static Vector names = new Vector<>();
      private static Vector emperors = new Vector<>();
      private static int currentEmperor = 0;
      static {
          for (int i = 0; i < maxMumOfEmperor; i++) {
              emperors.add(new Emperor("Emperor= " + (i + 1)));
          }
      }
      private Emperor(){}
      private Emperor(String name){
          names.add(name);
      }
  
      public static Emperor getInstance() {
          Random random = new Random();
          currentEmperor = random.nextInt(maxMumOfEmperor);
          return emperors.get(currentEmperor);
      }
  
      public static void say() {
          System.out.println(names.get(currentEmperor));
      }
  
  }
  
  
  package shejizhichan.singleton;
  
  public class Minister {
      public static void main(String[] args) {
          int ministerNum = 5;
          for (int i = 0; i < ministerNum; i++) {
              Emperor emperor = Emperor.getInstance();
              System.out.print("No." + (i+1) + " Minister see ");
              emperor.say();
          }
      }
  }
  
  

• 最佳实践

  • 单例是比较简单的模式， 在Spring中， 每个Bean默认都是单例， 这样Spring容易就可以管理Bean的生命期。如果采用非单例(Prototype), 则Bean初始化后管理较给J2EE容器。