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Java設計模式是什麼？ Java設計模式中單例模式的介紹

不言原創: 2018-09-12 15:51:191638瀏覽

這篇文章帶給大家的內容是關於Java設計模式是什麼？ Java設計模式中單例模式的介紹，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

前言

在剛學程式設計沒多久就聽說過設計模式的大名，不過由於當時還是個徹底的菜鳥，並沒有去觸碰。直到在開始工作中對簡單的業務程式碼較為熟悉之後，才正式的接觸設計模式。當時最早接觸的設計模式是工廠模式，不過本文講的是單例模式，這裡就留著下篇文章在講解。至於為什麼先講解單例模式? 那是因為單例模式是設計模式中最簡單的... 。凡事總有個先後順序，所以就先易後難了。好了，廢話不多說了，開始進入正片。

設計模式簡介

說明：這裡說了的簡介就是真的「簡介」。

什麼是設計模式

設計模式是一套被重複使用的、多數人知曉的、經過分類編目的、程式碼設計經驗的總結。

為什麼使用設計模式

使用設計模式是為了重複使用程式碼、讓程式碼更容易被他人理解、保證程式碼可靠性。

設計模式類型

設計模式有23種型別。依照主要分類可以分為三大類:

一、創建型模式

這些設計模式提供了一種在創建物件的同時隱藏創建邏輯的方式，而不是使用new運算子直接實例化物件。這使得程式在判斷針對某個給定實例需要創建哪些物件時更加靈活。

單例模式
工廠模式
##建造者模式
原型模式

#二、結構型模式

#這些設計模式著重類別和物件的組合。繼承的概念被用來組合介面和定義組合物件獲得新功能的方式。

適配器模式
橋接模式
11
##組合模式
裝飾模式
#外觀模式

享元模式

代理模式

這些設計模式特別關注對象之間的通信。
責任鏈模式
指令模式
解釋器模式
#迭代器模式
中介者模式
備忘錄模式
#觀察者模式
狀態模式
#空白物件模式
策略模式

範本模式

訪問者模式
設計模式的原則
#設計模式的六大原則
開閉原則：對擴充開放，對修改關閉。
里氏代換原則：對開閉原則的補充。任何基底類別可以出現的地方，子類別一定可以出現。 LSP 是繼承重複使用的基石，只有當衍生類別可以替換掉基底類，且軟體單位的功能不受影響時，基底類別才能真正被重複使用，而衍生類別也能夠在基底類別的基礎上增加新的行為。
依賴倒轉原則：針對介面編程，依賴抽象而不依賴具體。
介面隔離原則：盡量使用多個隔離的接口，為了降低類別之間的耦合度。

迪米特法則：一個實體應盡量少與其他實體之間發生交互作用，使得系統功能模組相對獨立。

合成重複使用原則：盡量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。

單例模式什麼是單例模式#保證一個系統中的某個類別只有一個實例而且該實例易於外界存取。例如Windows介面的任務管理器就可以看做是一個單例。

單例模式的使用場景

在程式中比較常用的是

資料庫連線池、執行緒池
、

日誌物件

等等。單例模式使用

最早我們在學習

單例模式的時候，基本上都會接觸這兩種模式：餓漢式和飽漢式(懶漢式)。 那我們先來看看這兩個模式的實作。

###餓漢式######定義一個私有的建構方法，並將自身的實例物件設定為一個私有屬性,並加上static和final修飾符，然後透過公共的靜態方法呼叫傳回實例。 ###

 class SingletonTest1 {  

    private SingletonTest1() {  
    }  
    private static final SingletonTest1 instance = new SingletonTest1();  

    public static SingletonTest1 getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

######飽漢式######定義一個私有的建構方法，定義一個該類別靜態私有的變量，然後定義一個公共的靜態方法，對該類別的值進行空判斷，不為空直接返回，否則重新建構一個。 ###

class SingletonTest2 {

     private SingletonTest2() {   
     }   

     private static SingletonTest2 instance;   

     public static SingletonTest2 getInstance() {   
         if (instance == null) {
            instance = new SingletonTest2();
        }   
         return instance;   
     }   
 }

简单的介绍了这两种的模式，然后我们再来看看这两种模式的优缺点吧。
饿汉式

优点：写起来很简单，并且不会因为不加synchronized关键字而造成的线程不安全问题。
缺点：当该类被加载的时候，会初始化该实例和静态变量并被创建并分配内存空间，并且会一直占用内存。

饱汉式

优点：写起来很简单，在第一次调用的时候才会初始化，节省了内存。
缺点：线程不安全，多个线程调用可能会出现多个实例。
总结：书写简单，线程不安全，效率还行。

虽然 饱汉式可以通过加上synchronized关键字保证线程安全。但是效率方法来说还不说是最优。

这里在介绍下个人认为在JDK1.5之前最优的两种写法，一种是静态内部类，另一种是双重锁检查。

静态内部类
定义一个私有的构造方法，定义一个该类私有静态的内部类，然后在内部类中定义一个该类的静态变量，然后通过公共的final修饰的静态方法调用返回实例。

  class  SingletonTest4 {
      private SingletonTest4(){
        }
       private static class SingletonTest5{
           private static SingletonTest4 instance = new SingletonTest4();
        }
        public static final SingletonTest4 getInstance(){
            return SingletonTest5.instance;
        }
   }

因为该类的内部类是私有的，除了对外公布的公共静态方法getInstance()，是无法访问的。因为它是延迟加载，所以读取读取实例的时候不会进行同步，几乎没有性能的缺陷，而且还是线程安全的，并且不依赖JDK的版本。

双重锁检查
定义一个私有构造方法，通过volatile定义静态私有变量，保证了该变量的可见性，然后定义一个共有的静态方法，第一次对该对象实例化时与否判断，不为空直接返回，提升效率；然后使用synchronized 进行同步代码块，防止对象未初始化时，在多线程访问该对象在第一次创建后，再次重复的被创建；然后第二次对该对象实例化时与否判断，如果未初始化，则初始化，否则直接返回该实例。

  class SingletonTest6 { 
        private SingletonTest6() { 
        }   
        private static volatile SingletonTest6 instance;  
        public static SingletonTest6 getIstance() { 
            if (instance == null) {
                synchronized (SingletonTest6.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new SingletonTest6();   
                    }   
                }   
            }   
            return instance;   
        }   
    }

这种模式在很长的一段时间内可以说是最优的了，内存占用低，效率高，线程安全，多线程操作原子性。但是有个缺点就是书写麻烦，对新手不太友好。

JDK1.5之后出现了枚举，并且完美支持单例模式，并且线程安全、效率高！但是这些不是最重要的，最重要的是书写超级简单！究竟有多简单，看下面的示例应该就可以了解一下了。。。

枚举单例

 enum SingletonTest7{
        INSTANCE;
     }

对的，你没看错，就这点代码，其它不需要了。。。
枚举需要在JDK1.5之后的版本，它无偿提供序列化机制，绝对防止多次实例化，即使在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。这种方法也被Effective Java作者Josh Bloch 所提倡。

总结

单例模式的几种使用就到这了，那么我们来总结下使用单例模式需要注意什么(不包括枚举)。

构造方法私有化（private）;
定义一个私有(private)静态(static)实例化对象;
对外提供一个公共(public)静态(static)的方法得到该实例;

Java設計模式是什麼？ Java設計模式中單例模式的介紹

前言

設計模式簡介

什麼是設計模式

為什麼使用設計模式

設計模式類型

总结

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