【Java】设计模式之单例模式与工厂模式
1、设计模式概念及分类
简单来说设计模式是被广大程序员们总结并认可的编码套路，其中最常用的莫过于单例模式与工厂模式，而单例模式也有更加细的分类，一起来学习一下这些模式的用法和特点吧。
2、单例模式
一个类只能被实例化出来一个对象
2.1、饿汉式
无论如何，都会创建出来一个对象 思路： 在类中直接实例化一个用来返回的对象，再为外界提供一个获取该对象的方法 缺点：有可能造成空间浪费
代码解释：
/**
单例模式-饿汉式
*/
public class ClassA {
//唯一的、全局的、私有的、用来返回的对象实例
private static ClassA ca=new ClassA();
//方法：用来被外界调用，从而获取该类的唯一实例
//static：为了使外界直接通过类名调用该方法
public static ClassA getClassA(){
return ca;
1
}
//私有化构造：避免外界通过构造创建该类的对象
private ClassA(){
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ClassA ca1=ClassA.getClassA();
ClassA ca2=ClassA.getClassA();
System.out.println(ca1==ca2);//true}
相当于类加载，ca1和ca2都是类对象，为同一个对象，要与类的对象有所区分。
2.2、懒汉式
思路：只有当需要创建唯一实例时，才会在对应方法中进行实例化 使用synchronized来同步方法 缺点：同步方法效率太慢，线程效率低
代码解释：
/**
单例模式-懒汉式
*/
public class ClassB {
//声明用来返回的对象引用
private static ClassB cb=null;
//synchronized:避免线程安全问题
public synchronized static ClassB getClassB(){
if (cb==null){
1
//非空判断，避免重复创建
cb=new ClassB();
}
return cb;
}
//私有化构造
private ClassB(){
}
}
这里利用了synchronized来防止重复创建实例化对象：如果事先没有创建，那就新创建，不会浪费空间。
2.2.1、懒汉式进阶版
思路：在保证线程安全的基础上，最大程度提高线程效率 使用synchronized来同步代码块
代码演示：
/**
单例模式-懒汉式进阶版
*/
public class ClassB2 {
//声明用来返回的对象引用
private static ClassB2 cb=null;
//synchronized:避免线程安全问题
public static ClassB2 getClassB2(){
if (cb==null){
1
//非空判断，避免重复创建
synchronized (ClassB2.class){
if (cb==null){
1
//二次校验，如果出现了线程安全问题，最大程度保证数据安全
cb=new ClassB2();
}
}
}
return cb;
}
//私有化构造
private ClassB2(){
}
}
同步代码块会使程序运行效率提升，因为此时只需时间片就可以执行此线程。
2.2.2、懒汉式之懒加载
思路：在懒汉式的基础上，将获取自己类实例的任务交给静态内部类完成
public class ClassC {
//声明用来返回的对象引用
private static ClassC cc=null;
//静态内部类：获取ClassC的唯一实例
private static class ClassC2{
1 //synchronized:避免线程安全问题
2 public static ClassC get(){
3
4
5 if (cc==null){
//非空判断，避免重复创建
synchronized (ClassC.class){
if (cc==null){
1
//二次校验，如果出现了线程安全问题，最大程度保证数据安全
cc=new ClassC();
}
}
}
return cc;
}
}
public static ClassC getClassC(){
return ClassC2.get();
1
}
//私有化构造
private ClassC(){
}
}
这种方式效果跟懒汉式的进阶类似，只不过是将加载交给了静态内部类，效率更高。
3、工厂模式
特点：
常用于框架 自身不再直接创建对象，交给 “工厂” 完成，需要对象时直接调用工厂的指定方法获取
步骤：
书写实体类，用来构建对象
书写.properties配置文件，存放工厂使用反射时需要的类信息
书写工厂类，创建对象
书写测试类
用一个实例演示：
3.1、书写实体类
public class Student {
private String name; private int age; private double score;
//此处省略getter与setter方法
public Student() {
}
public Student(String name, int age, double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;}
@Override public String toString() {
return "Student{" +
"name=" + name + +
", age=" + age +
", score=" + score +
};}
}
3.2、新建配置文件.properties
右键项目名创建一个后缀名为.properties的配置文件
文件内容： 键（自定义）=值（类的全限定名） 例如：StudentClassName=com.bz.entity.Student
结构特点： 键不可重复 等号左右无双引号 整条语句不要存在多余空格 末尾无分号 一行只能有一个键值对
3.3、书写工厂类并创建对象
/**
工厂类
*/
public class MyFactory {
//书写获取Student实例的方法
//static：方便直接通过类名调用
public static Student getStudent(){
Student stu=null; try ( //创建字节输入流对象 FileInputStream fis = new FileInputStream("Factory.properties"); //添加缓冲流 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); ) {
//创建用来接收配置文件信息的Properties集合
Properties p = new Properties();
//通过load方法将配置文件读取值集合中
p.load(bis);
//获取全限定名
String str= p.getProperty("StudentClassName");
//获取类对象
Class c = Class.forName(str);
//利用无参构造构建类的对象
stu=(Student) c.newInstance();}catch (FileNotFoundException e){
System.out.println("文件路径不正确");}catch (IOException e){
System.out.println("读取失败");}catch (Exception e){
System.out.println("未知异常！");
e.printStackTrace();}
return stu;
}
}
3.4、对工厂类测试
public class TestMyFactory {
public static void main(String[] args) {
1//利用工厂获取学生对象
2 Student stu = MyFactory.getStudent();
3 stu.setName("张三");
4 stu.setAge(20);
5 stu.setScore(78);
6 System.out.println(stu);
}
}