单例模式总结

单例模式总结

单例模式（Singleton）
1)      单例类只能有一个实例

2)      单例类必须自己创建自己的唯一的实例

3)      单例类必须给所有其他对象提供这一实例

1、  饿汉式单例类：

public class EagerSingleton{

  private static final EagerSingleton m_instance=new EagerSingleton();

  private EagerSingleton(){

 

}

public static EagerSingleton getInstance(){

 return m_instance;

}

}

2、  懒汉式单例式：

public class LazySingleton{

  private static LazySingleton m_instance=null;

  private LazySington(){

}

synchronized public static LazySingleton getInstance(){

if(m_instance==null){

  m_instance=new LazySingleton();

}

return m_instance;

}

}

在上面给出懒汉式单例类实现里对静态工厂方法使用了同步化，以处理多线程环境。有些设计师在这里

建议使用所谓的"双重检查成例".必须指出的是，"双重检查成例"不可以在Java 语言中使用。不十分熟

悉的读者，可以看看后面给出的小节。

　　同样，由于构造子是私有的，因此，此类不能被继承。饿汉式单例类在自己被加载时就将自己实例

化。即便加载器是静态的，在饿汉式单例类被加载时仍会将自己实例化。单从资源利用效率角度来讲，

这个比懒汉式单例类稍差些。

　　从速度和反应时间角度来讲，则比懒汉式单例类稍好些。然而，懒汉式单例类在实例化时，必须处

理好在多个线程同时首次引用此类时的访问限制问题，特别是当单例类作为资源控制器，在实例化时必

然涉及资源初始化，而资源初始化很有可能耗费时间。这意味着出现多线程同时首次引用此类的机率变

得较大。

　　饿汉式单例类可以在Java 语言内实现， 但不易在C++ 内实现，因为静态初始化在C++ 里没有固定

的顺序，因而静态的m_instance 变量的初始化与类的加载顺序没有保证，可能会出问题。这就是为什么

GoF 在提出单例类的概念时，举的例子是懒汉式的。他们的书影响之大，以致Java 语言中单例类的例子

也大多是懒汉式的。实际上，本书认为饿汉式单例类更符合Java 语言本身的特点。

3 登记式单例类.（GOF）为了克服饿汉式单例类及懒汉式单例类均不能继承的缺点而设计的.

只是它的子类实例化的方式只能是懒汉式的， 这是无法改变的。类似Spring里面的方法，将

类名注册，下次从里面直接获取。 查看复制到剪切板打印

import java.util.HashMap;  
  
public class RegSingleton  
{  
    static private HashMap m_registry = new HashMap();  
    static  
    {  
        RegSingleton x = new RegSingleton();  
        m_registry.put(x.getClass().getName(), x);  
    }  
  
    /** 
     * 保护的默认构造子 
     */  
    protected RegSingleton()  
    {  
    }  
  
    /** 
     * 静态工厂方法，返还此类惟一的实例 
     */  
    static public RegSingleton getInstance(String name)  
    {  
        if (name == null)  
        {  
            name = "com.javapatterns.singleton.demos.RegSingleton";  
        }  
        if (m_registry.get(name) == null)  
        {  
            try  
            {  
                m_registry.put(name, Class.forName(name).newInstance());  
            }  
            catch (Exception e)  
            {  
                System.out.println("Error happened.");  
            }  
        }  
        return (RegSingleton) (m_registry.get(name));  
    }   
   ** * 一个示意性的商业方法 */  
   public String about() {   
    return "Hello, I am RegSingleton.";   
   }  
}  

它的子类RegSingletonChild 需要父类的帮助才能实例化。

java 代码
public class RegSingletonChild extends RegSingleton  
{  
    public RegSingletonChild()  
    {  
    }  
  
    /** 
     * 静态工厂方法 
     */  
    static public RegSingletonChild getInstance()  
    {  
        return (RegSingletonChild) RegSingleton.getInstance("com.javapatterns.singleton.demos.RegSingletonChild");  
    }   
   /** * 一个示意性的商业方法 */   
   public String about() {   
    return "Hello, I am RegSingletonChild.";   
   }   

}  

在GoF 原始的例子中，并没有getInstance() 方法，这样得到子类必须调用的

getInstance(String name)方法并传入子类的名字，因此很不方便。

此处在登记式单例类子类的例子里，加入了getInstance() 方法，这样做的好处是

RegSingletonChild 可以通过这个方法，返还自已的实例。而这样做的缺点是，

由于数据类型不同，无法在RegSingleton 提供这样一个方法。

由于子类必须允许父类以构造子调用产生实例，因此，它的构造方法必须是公开的。

这样一来，就等于允许了以这样方式产生实例而不在父类的登 记中。这是登记式单例类的一个缺点。

GoF 曾指出，由于父类的实例必须存在才可能有子类的实例，这在有些情况下是一个浪费。

这是登记式单例类的另一个缺点。

 

  4、使用单例模式有一个必要条件：在一个系统要求一个类只有一个实例时才应当使用单例模式。

几种“单例”模式之间的区别 
“单例”的概念是说，数据，在指定的范围内，只有一份。

这个所谓的“指定的范围”可能是每进程、每AppDomain、每线程，也可能是每调用。

为了在指定的范围内“单例”，可能要采用不同的技术。比方说一个普通的静态属性Instance可以提供很

happy的每AppDomain范围；一个ThreadStaticAttribute修饰的static域可以提供每线程范围；一个

CallContextStaticAttribute（这东东得自定义，回头帖个实现）来提供每调用范围等等。

今天主要讨论不是这些范围如何如何，是单例的实现方式之间的不同。下面，我们假设一个进程中唯一的一个

AppDomain中实现单例。

从实现上来说，“单例”一般有三种方式：
1、static class。该类中的方法、属性、变量统统都只有一份。
2、一个静态的Insatnce属性或getInstance()方法，也就是标准的Singleton模式。
3、Monostate模式。

对1，那没啥可说的，没有继承，也就没有多态，比较死板，在类第一次被使用时初始化。

对2，可以继承，有多态，问题在于所有的派生类都得自己实现Instance属性或者getInstance方法

才能使派生类也是Singleton。在第一次使用Instance属性或调用getInstance方法时初始化。

对3，可以继承，可以多态。内部依靠多个实例对象共享相同的静态变量（跟享元模式类似。flyweight，

每次看到这个中文翻译都敬仰的一塌糊涂）达到数据只有一份的目的。派生类天生就是Singleton的。

依据需求，简单应用就直接1；对2，还没碰到过不能用1代替的情况，基本上也没啥变态需求要重载

Singleton的某些功能；对3，唯一用过的地方是数据一部分是每AppDomain范围，一部分是每调用“单例”，

对不同的调用，每调用“单例”中的数据不同。

文章出处：DIY部落()