【java设计模式初探0】_单例模式-阿里云开发者社区

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【java设计模式初探0】_单例模式

简介: 在java的几十种设计模式中,可能单例模式算是最容易理解的吧!因为不论是目前的我自己,还是偶尔面试的别人,能稍微讲清楚的,基本就是单例模式。什么叫单例模式?顾名思义,就是单一的实例,唯一的实例。也就是说对于某个java类来说,他的实例对象最多只能创建一个。

在java的几十种设计模式中,可能单例模式算是最容易理解的吧!因为不论是目前的我自己,还是偶尔面试的别人,能稍微讲清楚的,基本就是单例模式。
什么叫单例模式?顾名思义,就是单一的实例,唯一的实例。也就是说对于某个java类来说,他的实例对象最多只能创建一个

那么,稍微有点java基础的同学都知道,我们自己创建对象最基本的方式就是使用new关键字,通过类定义的构造器来创建。就比如有这样一个类:

public class Earth{
  public Earth(){
       
   }
}

我们自己创建该类的对象,一般就是new Earth(),那么很显然的,这种情况下我们每new一次,这个类就会有一个新的对象实例。
如此一来,也就是说只要这个类有了可以供外部调用的构造器,那么就必然无法控制这个类的实例个数。
也就是说,如果我们希望这个类的实例只有一个,就必须把类的构造器访问权限设置成private,使得外部无法调用。就如下边这样:

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
}

那么问题又来了,既然类的构造器都是private,那么我们又该如何创建这个类的实例对象呢?
这时候就需要知道一个基础的知识点:实际上在java中创建对象,归根结底都只能使用构造器创建,不论是使用框架(框架内部)还是直接使用普通代码!
也就是说,即使这个类的构造器是private的,我们也还是只能使用类构造器来创建这个类的实例对象。
如此一来,便又涉及到一个java很基础的知识点,我们知道private修饰的方法只有当前类才能使用,那么很显然的,对于构造器是private的类,我们也就只能在这个类的内部创建类的实例对象了。

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
  Earth earth=new Earth();
}

那么问题又来了,看起来我们在当前类中创建了一个该类的实例对象,但是我们知道java中非static修饰的变量是属于对象的,而这里我们并不能在外部创建类的实例对象,那么就还是无法获取到我们自己创建的实例。
怎么办呢?此时外部能访问的只有这个类本身,那么如果要外部能获取到我们在类中创建的实例,就只能使这个实例是属于类的,也就是说需要让它变成static。

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
 static Earth earth=new Earth();
}

好了,这样一来,实际上一个基本的单例就算是实现了,我们已经保证了这个类只会有一个实例对象,直接使用Earth.earth来获取就好了。
但是呢,这并不是我们要说的单例模式的规范写法。因为在java规范中,类的属性一般是需要对外隐藏的,也就是说这个自己创建的实例对象也需要声明为private

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
private static Earth earth=new Earth();
}

这样的话,我们外部似乎又没法获取到这个类的对象了,怎么办呢?那就只能提供一个对外公开的方法,让外部能根据这个方法来获取到类的对象实例。当然了,这个方法自然也是要属于类的,这样才能在没有对象多的情况下调用:

饿汉式

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
private static Earth earth=new Earth();
public static Earth getInstance(){
     return earth;
}

好了,到了这里,我们一个比较规范的单例模式的类便算是真正的完成了,既可以保证这个类的实例是单一的,又遵循了基本的java规范。
总结一下就会发现其实就是三个简单而必须的步骤:
一、构造器私有化
二、自己创建自己的私有并且静态的实例对象
三、提供一个外部能访问的静态方法,返回自己的实例对象
上边这种模式,被称为单例模式中的饿汉式。
何为饿汉?饿,可以理解为迫不及待,也就是等不及要吃东西。放在我们代码中,就是说在一开始就创建了实例对象,编译完就立马初始化了这个实例对象。

那么除开饿汉式,还有一个很常用的就是懒汉式了(实际还有一个双重锁模式,这里暂时不谈),基本代码如下:

懒汉式

public class Earth{
 private Earth(){
       
   }
private static Earth earth=null;
public static Earth getInstance(){
     if(earth==null){
        earth=new Earth();
      }
     return earth;
}

和上边饿汉式的区别在于,并没有在定义Earth变量的时候就给他初始化,而是给了一个初始值null。只不过这里虽然显示的写了null,实际上是可以不写的。
因为即使我们不显示的给,在这个类编译完之后也会给所有的变量初始化赋值,基本类型有各自独特的初始值,比如int类型的是0,而引用类型的默认初始值都是null。
与此同时,我们把具体对象的实例化放在了提供给外部调用的方法中,并且做了一定的判断,只有当这个对象是null的时候才会创建一个对象。
这里的判断是很必要的,如果不做判断,那么每调用一次就是一个新的对象,无法保证单一实例,跟直接构造器创建就没了区别。
那么有了代码,懒汉式也就比较好理解了。何谓懒汉?懒,就是做什么事都要一拖再拖,直到非做不可的时候才做。放在我们代码中,也就是在必须要获取实例对象的时候才会创建一个实例,在第一次调用getInstance方法的时候才会创建实例。

单例模式很简单,在实际项目中也应用非常的广泛。例如某些数据量很小的,直接定义死的,但是有时候可能因为业务需求的变化需要手动改变的一些公用数据,我们就可以不放在数据库,而是直接放在配置文件中,然后在项目中加载一次,放到内存中。

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