单例模式
单例模式(Singleton Pattern)是Java中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。
这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
注意
- 单例类只能有一个实例。
- 单例类必须自己创建自己的唯一实例。
- 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍
意图: 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
主要解决:一个全局使用的类频繁的创建与销毁
如何使用:当你想控制实例数目,节省系统资源的时候
关键代码:构造函数是私有的,且不允许克隆
应用实例
- 一个班只有一个班主任。
- Windows是多进程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
- 一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两个打印机,咋输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件
优点
- 在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
- 避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点
没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面真么样来实例化。
使用场景
- 要求生产唯一序列号
- WEB 中的计数器,不用每次刷新都要在数据库里加一次,用单例储存起来
- 创建一个对象需要消耗的资源过多,比如
I/O
与数据库的连接等。
注意事项: getInstance()
方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class)防止多线程同时进入造成instance多次实例化(有多种方式来避免这样的情况,下文见)