【理论知识】单例模式(懒汉式+饿汉式+枚举)_单例模式懒汉和饿汉-程序员宅基地

技术标签: java  Theoretical-Technology  eclipse  

软件设计模式(Software Design Pattern)

又称设计模式,是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。它描述了在软件设计过程中的一些不断重复发生的问题,以及该问题的解决方案。也就是说,它是解决特定问题的一系列套路,是前辈们的代码设计经验的总结,具有一定的普遍性,可以反复使用。其目的是为了提高代码的可重用性代码的可读性和代码的可靠性

设计模式分类很多,常听过23中主流设计模式;

有四种比较常用的设计模式

单例模式,简单工厂模式,装饰者模式,适配器模式

1.单例模式(重点)

单例模式:即为每次获取的对象都是同一个对象。

单例模式的特点:

1.构造方法私有化(即构造方法被private修饰)

2 该单例对象必须由单例类自行创建

3.内部提供一个公共静态的方法给外界进行访问(方法被public static 修饰)

单例模式又可以分为常说的饿汉式(饥渴型)单例模式和懒汉式(懒狗)单例模式。

这两个又有什么区别呢?

饿汉式(饥渴型)单例模式

在类加载的时候就创建对象,不会出现线程安全问题(因为还没有开始加载的时候就创建好了对象,线程都没有机会去争夺)。

代码实现(一定要熟练掌握,不然面试臊皮)

/**
 * 饿汉式单例模式
 * 单例模式的特点:
单例模式的特点:

    1.构造方法私有化(即构造方法被private修饰)
    2.该单例对象必须由单例类自行创建
    3.内部提供一个公共静态的方法给外界进行访问(方法被public static 修饰)
	
 */
public class SingletonHungry {
	//成员变量 在类加载的时候就把对象创建好了
	static SingletonHungry s = new SingletonHungry();
	
	// 1.构造方法私有化
	private SingletonHungry(){}
	
	// 2.内部提供一个公共的静态方法给外界进行调用和访问
	// 返回值类型为 SingletonHungry(因为需要通过类进行创建对象)
	public static SingletonHungry getInstance(){ // 2.该单例对象必须由单例类自行创建

		// 没有static修饰的成员变量不可以通过静态方法进行调用(所以需要加上)
		return s; // 调用方法获取的s就是成员变量对象
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// 因为是static修饰的直接通过类名.方法名()进行调用(如果是非static修饰还需要创建对象,比较麻烦)
		SingletonHungry i1 = SingletonHungry.getInstance();// 调用方法获取的每一次都是同一个对象
		SingletonHungry i2 = SingletonHungry.getInstance();
		System.out.println("获取的对象是否相同:"+(i1==i2));  // 结果为true
        // 判断获取的对象是不是同一个对象,通过比较地址值
	}
}

懒汉式(懒狗)单例模式

懒汉式:在需要的时候才创建,类加载时不创建对象

在多线程操作时会出现线程安全问题,但是可以使用线程同步的三种方式进行解决,(1,同步代码块;2,同步方法;3,同步锁)。

代码实现(线程不安全代码案例)

/**
 * 懒汉式单例模式
 * 	在需要的时候才进行创建对象
 * 	单例模式的特点:
	1.构造方法私有化(即构造方法被private修饰)
    2.该单例对象必须由单例类自行创建
    3.内部提供一个公共静态的方法给外界进行访问(方法被public static 修饰)
 */
public class SingletonLazyNoSafety {
	// 成员变量  
	private static SingletonLazyNoSafety s;
	
	// 1.构造方法私有化
	public SingletonLazyNoSafety(){}
	
	// 3.内部提供一个公共静态的方法供外界进行访问
	public static SingletonLazyNoSafety getInstance(){
		if(s == null){// 如果s为null,就创建一个对象
			s = new SingletonLazyNoSafety();// 2.该单例对象必须由单例类自行创建
		}
		return s; // 如果s已经被创建就直接返回s	
	}
	
	// 测试类
	public static void main(String[] args) {
		// 因为时static修饰的直接通过类名进行调用  
		SingletonLazyNoSafety i1 = SingletonLazyNoSafety.getInstance();
		SingletonLazyNoSafety i2 = SingletonLazyNoSafety.getInstance();
    // 判断是不是同一个对象
		System.out.println("获取的对象是否相同:"+(i1==i2)); // 输出结果为true
	}
}

通过同步代码块+双重校验锁解决线程安全问题并且提高效率。

/**
 * 懒汉式单例模式
 * 	在需要的时候才进行创建对象
 * 	单例模式的特点:
	1.构造方法私有化(即构造方法被private修饰)
    2.该单例对象必须由单例类自行创建
    3.内部提供一个公共静态的方法给外界进行访问(方法被public static 修饰)
 */
public class SingletonLazySafety {
	// 成员变量  
	private static SingletonLazySafety s;
	
	// 1.构造方法私有化
	public SingletonLazySafety(){}
	
	// 3.内部提供一个公共静态的方法供外界进行访问
	public static SingletonLazySafety getInstance(){
		
		if (s == null) { // 双重校验锁  如果对象s为null(即没有被创就继续执行if里面的内容)
			// 使用同步代码块实现线程安全
			synchronized (SingletonLazySafety.class) {
				if(s == null){// 如果s为null,就创建一个对象
					s = new SingletonLazySafety();// 2.该单例对象必须由单例类自行创建
				}
			}
		}
		return s; // 如果s已经被创建就直接返回s	
	}
	
	// 测试类
	public static void main(String[] args) {
		// 因为时static修饰的直接通过类名进行调用  
		SingletonLazySafety i1 = SingletonLazySafety.getInstance();
		SingletonLazySafety i2 = SingletonLazySafety.getInstance();
		System.out.println("获取的对象是否相同:"+(i1==i2));
	}
}

综合得出一个链式结论:

懒汉式单例模式:多线程访问时不安全-->加锁(线程同步方法)-->解决线程安全问题-->出现效率低的问题(因为多线程访问需要等一个线程执行结束过后才执行)-->双重校验锁-->解决效率问题。

其他形式:枚举

/**
 * 枚举
 * 注释部分是我自己验证枚举的,不用管
 */
public enum SingletonEnum {
	INSTANCE;
	//INSTANCE("张三",109);
	
/*	private String name;
	private int age;
	
	
	private SingletonEnum(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return "["+"姓名:"+this.name+","+"年龄:"+this.age+"]";
	}
*/
	public void run(){
		System.out.println("枚举YYDS");
	}
	
	// 测试类
	public static void main(String[] args) {
		// 创建枚举对象
		SingletonEnum instance1 = SingletonEnum.INSTANCE;
		SingletonEnum instance2 = SingletonEnum.INSTANCE;
		
		System.out.println( instance1== instance2);
		instance1.run();
		//System.out.println(SingletonEnum.INSTANCE);		
	}
}

简单工厂模式

优点:实现对象的创建和使用进行分离 ,创建对象交给工厂进行创建,

缺点:工厂类不够灵活,如果需要新增一个产品就需要更改工厂类,修改工厂类中的判断逻辑,如果需要新增很多产品,这个逻辑判断就会非常复杂。

 代码实现 简单工厂模式

public class SimpleFactory{ // 专门用来生产对象
	// 简单工厂创建一个成员方法 返回值类型Product
	public static Product createProduct(String a){
		if ("A".equals(a)) {// 输入A自动进行创建ProductA对象
			return new ProductA();	
		}
		return new ProductA(); // 否则创建B对象
	}
	// main方法进行测试
	public static void main(String[] args) {
		// 直接通过类名.方法名()进行调用方法创建获得对象
		Product p = SimpleFactory.createProduct("A");
		p.print();
		// 编译看左边,执行看右边
	}		
}

// 创建一个抽象类
abstract class Product{
	public abstract void print();
}

// 创建两个类继承抽象类
class ProductA extends Product{
	public void print(){
		System.out.println("产品A");
	}
	
}
class ProductB extends Product{
	public void print(){
		System.out.println("产品B");
	}
}

补充中。。。。。。

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