单例模式

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一、引子 

     单例模式是设计模式中使用很频繁的一种模式，在各种开源框架、应用系统中多有应用， 

在我前面的几篇文章中也结合其它模式使用到了单例模式。这里我们就单例模式进行系统的 

学习。并对有人提出的“单例模式是邪恶的”这个观点进行了一定的分析。 

二、定义与结构 

     单例模式又叫做单态模式或者单件模式。在 GOF 书中给出的定义为：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。单例模式中的“单例”通常用来代表那些本质上 

具有唯一性的系统组件（或者叫做资源）。比如文件系统、资源管理器等等。 

     单例模式的目的就是要控制特定的类只产生一个对象，当然也允许在一定情况下灵活的 

改变对象的个数。那么怎么来实现单例模式呢？一个类的对象的产生是由类构造函数来完成 

的，如果想限制对象的产生，一个办法就是将构造函数变为私有的（至少是受保护的），使 

得外面的类不能通过引用来产生对象；同时为了保证类的可用性，就必须提供一个自己的对 

象以及访问这个对象的静态方法。 

     现在对单例模式有了大概的了解了吧，其实单例模式在实现上是非常简单的——只有一 

个角色，而客户则通过调用类方法来得到类的对象。 

     放上一个类图吧，这样更直观一些： 

                                        Singleton 

                                   instance : Singleton 

                                   Singleton() 

                                   getInstance() 

                                                      create public static Singleton getInstance() { 

        return instance;     

    } 

} 

     下面这种方式被称为懒汉式：P 

public class Singleton { 

      //和上面有什么不同？ 

     private static Singleton instance = null; 

     //设置为私有的构造函数 

     private Singleton(){ 

     }  

     //静态工厂方法 

     public static synchronized Singleton getInstance() { 

     //这个方法比上面有所改进 

          if (instance==null) 

              instance＝new Singleton(); 

          return instance;      

     } 

} 

     先让我们来比较一下这两种实现方式。 

     首先他们的构造函数都是私有的，彻底断开了使用构造函数来得到类的实例的通道，但 

是这样也使得类失去了多态性（大概这就是为什么有人将这种模式称作单态模式）。 

     在第二种方式中，对静态工厂方法进行了同步处理，原因很明显——为了防止多线程环 

境中产生多个实例；而在第一种方式中则不存在这种情况。 

     在第二种方式中将类对自己的实例化延迟到第一次被引用的时候。而在第一种方式中则 

是在类被加载的时候实例化，这样多次加载会照成多次实例化。但是第二种方式由于使用了 

同步处理，在反应速度上要比第一种慢一些。 

     在   《java 与模式 》书中提到，就java 语言来说，第一种方式更符合java 语言本身的 

特点。 

     以上两种实现方式均失去了多态性，不允许被继承。还有另外一种灵活点的实现，将构 

造函数设置为受保护的，这样允许被继承产生子类。这种方式在具体实现上又有所不同，可 

以将父类中获得对象的静态方法放到子类中再实现；也可以在父类的静态方法中进行条件判 

断来决定获得哪一个对象；在 GOF 中认为最好的一种方式是维护一张存有对象和对应名称 

的注册表（可以使用 HashMap 来实现）。下面的实现参考《java  与模式》采用带有注册表 

的方式。