单例模式

• UML类图

UML类图

• 定义

单例模式说的是该类只有一个实例，实现的关键是将该类的构造方法私有化，提供一个静态获取该实例

• 使用场景

确保某个类有且只有一个对象的场景，例如创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问 IO 和数据库等资源。

• 实现方式

• 饿汉模式

  加载类的时候已经生成实例，适合对象生成时间较长，实现代码如下：

  public class Singleton  {
  
    private static final Singleton  singleton = new Singleton();
  
    private Singleton() {
    }
  
    public static Singleton getSingleton() {
        return Singleton ;
    }
  }
  

• 懒汉模式

等到调用时才生出对象，故称为懒汉，实现代码如下：

public class Singleton {

    private static Singleton singleton = null;

    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton ;
    }
}

• 容器方式

注册到容器, 根据key获取对象.一般都会有多种相同属性类型的对象会注册 到一个map中，实现代码如下：

public class Singleton {
    private static Map objMap = new HashMap();
    /**
     * 注册对象到map中
     * @param key
     * @param instance
     */
    public static void registerService(String key, Singleton instance) {
        if (!objMap.containsKey(key) ) {
            objMap.put(key, instance) ;
        }
    }

    /**
     * 根据key获取对象
     * @param key
     * @return
     */
    public static Singleton getService(String key) {
        return objMap.get(key) ;
    }
}

• 总结优缺点

• 优点
  • 由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显。
  • 由于单例模式只生成一个实例，所以减少了系统的性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式来解决；
  • 单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
  • 单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

• 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。