单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。

注意:

* 1、单例类只能有一个实例。
* 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
* 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍

意图: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。

主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。

何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。

如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。

关键代码:构造函数是私有的。

应用实例: 1、一个党只能有一个书记。 2、Windows
是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。

优点: 1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。 2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。

使用场景: 1、要求生产唯一序列号。 2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。 3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如
I/O 与数据库的连接等。

注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成
instance 被多次实例化。

为什么要用单例模式?
public class Printer { private static Printer printer =null;//创建一个私有的全局变量 /* *
如果有多线程并发访问时,上锁,让其排队等候,一次只能一人用。 */ public static synchronized Printer
getPrinter(){ if(printer==null){//如果为空,创建本实例 printer = new Printer(); } return
printer; } /* * 构造私有化,保证在系统的使用中,只有一个实例 */ private Printer(){ } }

从代码上来分析,单例模式,首先向外提供了一个可被访问的实例化的对象,如果没有此对象时,该printer类创建一个。如果遇到多线程并发访问,加上关键字Synchronized,上锁让没有持有该对象的类处于等待状态。当前持有该printer的线程任务结束之后,处于等待中的线程才能逐个去持有该实例,去操作其方法。这样的一个过程
在编程中被称为单例模式。

如果在系统中不使用单例模式的话,在碰到多线程访问的时候,printer就会给要请求的类,分别在内存中new出一个printer对象,让这些请求的类去做print方法。这样大量占有内存,就会导致系统运行变慢,像电脑的CPU一样,占有量极高,电脑卡死不动的感觉。因为系统的硬件设施需求变动量小,所以只能想出一个节约成本
的方法就是,单例模式,让多线程处于等待的状态,一个 一个的去解决,这样,即节约内存,提交了运行的成本。也就是单例存在的意义。