初学Java设计模式随记 -- 单例(Singleton)模式

本篇内容主要摘取自GoF的设计模式和阎宏的《Java与模式》?

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单例(Singleton)模式，也叫单件模式。定义如下：（参照GoF设计模式）

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1. 用意：

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。

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2.参与者：
? 单例类（Singleton）
— 定义一个getInstance()操作，允许客户访问它的唯一实例。getInstance()是一个类操作（一个静态方法）。
— 可能负责创建它自己的唯一实例。

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3.结构图：

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根据这个定义，客户只能通过Singleton类的getInstance()方法操作访问一个Singleton的实例。?

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在阎宏的《Java与模式》中，给出了下面的定义：

单例(Singleton)模式确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。

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什么时候用单例模式呢？

从定义就可以看出来，就是当系统要求一个类只有一个实例时，才应当使用单例模式。

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单例模式的要点和实现：

1. 单例类只能有一个实例 -- 一个静态的单例类类型的成员变量；

2. 单例类只能自己创建自己的唯一实例 -- 构造函数应该是私有的；

3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例 -- 有一个共有的静态方法来返回单例类自己的实例。

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Java中，单例模式有两种形态： 饿汉式(eager)和懒汉式(lazy)。

对应的代码如下：

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饿汉式(eager)

单例类在自己被加载时就将自己实例化。

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/* * 懒汉（lazy）式单例类 */public class LazySingleton {//一个静态的单例类类型的成员变量private static LazySingleton m_instance = null;/** * 私有构造函数，保证外界无法直接实例化 */private LazySingleton(){}/** * 静态工厂方法，返回单例类自己的实例， * 使用了同步化synchronized，和一个if判断，来处理多线程环境。 */synchronized public static LazySingleton getInstance(){if(m_instance == null){m_instance = new LazySingleton();}return m_instance;}}

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单例模式还有一种形态使用了双重检查成例，不过在阎宏的《JAVA与模式》中，指出双重检查成例并不适合Java编译器。

基本原因在于，在Java编译器，LazySingleton类的初始化与m_instance的变量赋值的顺序不可预料。如果一个线程在没有同步化的条件下读取m_instance引用，并调用这个对象的方法的话，可能会发现对象的初始化过程尚未完成，从而造成崩溃。

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双重检查成例不适合Java是由于Java的内存模型造成的，参照?双重检查锁定及单例模式

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