Java设计模式之单例设计模式

简介: Java设计模式之单例设计模式

Java单例设计模式

单例,1个实例,1个对象
在有一些场景中,一个类只需要对外提供一个对象,这样的类称为单例类,编写单例类的方式,称为单例设计模式。

首先,我们看一个非单例设计模式:

public class TestPerson {
    
    public static void main(String[] args) {
        //实例化3个对象,会在堆中创建3个TestPerson对象
        TestPerson testPerson = new TestPerson();
        TestPerson testPerson2 = new TestPerson();
        TestPerson testPerson3 = new TestPerson();
        
        System.out.println(testPerson);
        System.out.println(testPerson2);
        System.out.println(testPerson3);
    }
}

有时的业务逻辑只需实例化一个对象即可,那么实例化对象多会导致数据不匹配,冗余,我们利用单例设计模式来实现此类需求。
单例设计模式的实现步骤:

  1. 私有化构造方法,阻止在类的外部实例化对象
  2. 在类的内部提供私有的静态属性保存当前类的实例
  3. 在类的内部提供公共的静态方法,返回当前类的实例

简单来实现一个单例模式:
Person类:

/**
 * 人类,利用单例设计模式实现只实例化一个人类
 *
 */
public class Person {

    /* 属性私有化 */
    private String name;
    
    
    /*定义私有类型的人类对象用于返回当前实例*/
    private static Person person = null;
    
    
    /**
     * 私有化构造方法,限制其在类外部肆意实例化对象
     */
    private Person() {
        
    }
    
    
    /**
     * 实例化人类方法,返回实例化对象
     * @return Person
     */
    public static Person getInstance() {
        if (person == null) {
            person = new Person();
        }
        return person;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
}

Test测试类:

public class TestPerson {

    public static void main(String[] args) {
        Person person = Person.getInstance();
        person.setName("张三");
        Person person2 = Person.getInstance();
        person2.setName("李四");
        
        System.out.println("第一个人类对象姓名:" + person.getName()
                + ",第二个人类对象姓名:" + person.getName());
    }
}

输出结果为:
在这里插入图片描述
因为限制了类只能实例化一个对象一开始实例化完成后,再次调用实例化方法只会返回之前的示例,所以说无论实例化多少对象,实例方法只会返回第一次实例化时的对象。

再来看一个练习题,巩固以下设计模式,复习之前的集合Map
题目如下:
单例模式创建网站计数器类
1 定义网站计数器类(SiteCounter)
1.1 成员变量: 网站名称(siteName) 每个访客访问次数(Map<String,Integer> visitorViewMap) 访问总次数(Integer visitViewCount)
1.2 单例化该类
1.3 成员方法: void doview(String visitorName)
1.3.1 执行该方法后,需要增加一次 总访问次数
1.3.2 如果该访客第一次访问,则在 visitorViewMap 中记录该访客访问1次。
1.3.3 如果该访客不是第一次访问,则在visitorViewMap 中增加该访客的访问次数。
1.4 成员方法: String show()
1.4.1 返回类的所有信息
格式如下:
网站名称: XXXXXX
访问总次数: XX次
访客清单:

 XXX: XX次
 XXX: XX次

1.5 定义测试类 SiteCounterTest 测试。
类图如下:
在这里插入图片描述
具体代码为下:
SiteCounter类:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class SiteCounter {

    //网站名称
    private String siteName;
    //访问人名称与访问次数
    private Map<String, Integer> vistorViewMap = new HashMap<String, Integer>();
    //访问总数
    private Integer visitViewCount = 0;
    
    private static SiteCounter site = null;
    
    /**
     * 私有化构造方法,防止在类外部肆意实例化对象
     */
    private SiteCounter() {
        
    }
    
    /**
     * 实例化对象
     * @return
     */
    public static SiteCounter getInstance() {
        if (site == null) {
            site = new SiteCounter();
        }
        return site;
    }

    /**
     * 计算网站总访问次数,及访问人
     * @param vistorName
     */
    public void doview(String vistorName) {
        this.setVisitViewCount(this.getVisitViewCount()+1);
        if (vistorViewMap.containsKey(vistorName)) {
            vistorViewMap.put(vistorName, vistorViewMap.get(vistorName)+1);
        } else {
            vistorViewMap.put(vistorName, 1);
        }
    }
    
    /**
     * 输出网站详细信息
     */
    public String show() {
        String str = "网站名称:" + this.getSiteName()+ "\n访问总次数:"
                + this.getVisitViewCount() + "\n访问清单:\n";
        String str2 = "";
        Set<Entry<String, Integer>> set = vistorViewMap.entrySet();
        for (Entry<String, Integer> entry : set) {
            str2 += entry.getKey() + ":" + entry.getValue() + "\n";
        }
        return str + str2;
    }

    public String getSiteName() {
        return siteName;
    }

    public void setSiteName(String siteName) {
        this.siteName = siteName;
    }

    public Map<String, Integer> getVistorViewMap() {
        return vistorViewMap;
    }

    public void setVistorViewMap(Map<String, Integer> vistorViewMap) {
        this.vistorViewMap = vistorViewMap;
    }

    public Integer getVisitViewCount() {
        return visitViewCount;
    }

    public void setVisitViewCount(Integer visitViewCount) {
        this.visitViewCount = visitViewCount;
    }
    
}

SiteCounterTest类:

import java.util.Scanner;

public class SiteCounterTest {

    public static void main(String[] args) {
        SiteCounter site = SiteCounter.getInstance();
        site.setSiteName("www.taobao.com");
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        do {
            System.out.println("欢迎来到网站管理\n"
                    + "1.访问网站\n"
                    + "2.查看网站信息\n"
                    + "0.退出\n"
                    + "请输入选择:");
            switch (sca.next()) {
                case "1":
                    System.out.println("请输入您的姓名:");
                    site.doview(sca.next());
                    System.out.println("访问成功~");
                    break;
                case "2":
                    System.out.println(site.show());
                    break;
                case "0":
                    System.exit(0);
            }
        } while(true);
    }
}

测试一把~
在这里插入图片描述
大概就是这样了,好了,Java单例模式到此结束,后续我会更新更多的设计模式,望各位多多支持,都看到这里了,留下你的足迹再走也不迟呀~🤞💕🤞💕

相关文章
|
24天前
|
设计模式 算法 Java
Java中的设计模式:提升代码质量的秘诀
【8月更文挑战第23天】在Java开发中,设计模式是提高代码可读性、可维护性和扩展性的强有力工具。本文通过浅显易懂的语言和实际案例,探讨几种常见的设计模式及其在Java中的应用,旨在帮助开发者更好地理解并运用这些模式来优化自己的代码结构。
38 2
|
2天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
【Java笔记+踩坑汇总】Java基础+JavaWeb+SSM+SpringBoot+SpringCloud+瑞吉外卖/谷粒商城/学成在线+设计模式+面试题汇总+性能调优/架构设计+源码解析
本文是“Java学习路线”专栏的导航文章,目标是为Java初学者和初中高级工程师提供一套完整的Java学习路线。
|
2天前
|
设计模式 安全 算法
【Java面试题汇总】设计模式篇(2023版)
谈谈你对设计模式的理解、七大原则、单例模式、工厂模式、代理模式、模板模式、观察者模式、JDK中用到的设计模式、Spring中用到的设计模式
【Java面试题汇总】设计模式篇(2023版)
|
2天前
|
设计模式 Java 关系型数据库
【Java笔记+踩坑】设计模式——原型模式
对比原型模式和传统方式的实现思路、代码方案、优缺点,阐述原型模式的使用场景,以及深拷贝、浅拷贝等相关概念,并扩展原型模式在Spring源码中的应用。
【Java笔记+踩坑】设计模式——原型模式
|
2天前
|
设计模式 存储 安全
设计模式——设计模式介绍和单例设计模式
饿汉式(静态常量)、饿汉式(静态代码块)、懒汉式(线程不安全)、懒汉式(线程安全,同步方法)、懒汉式(线程不安全,同步代码块)、双重检查(推荐,线程安全、懒加载)、静态内部类(推荐)、枚举(推荐)
设计模式——设计模式介绍和单例设计模式
|
28天前
|
设计模式 存储 Java
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
文章详细介绍了享元模式(Flyweight Pattern),这是一种对象结构型模式,通过共享技术实现大量细粒度对象的重用,区分内部状态和外部状态来减少内存中对象的数量,提高系统性能。通过围棋棋子的设计案例,展示了享元模式的动机、定义、结构、优点、缺点以及适用场景,并探讨了单纯享元模式和复合享元模式以及与其他模式的联用。
【十】设计模式~~~结构型模式~~~享元模式(Java)
|
17天前
|
设计模式 缓存 算法
揭秘策略模式:如何用Java设计模式轻松切换算法?
【8月更文挑战第30天】设计模式是解决软件开发中特定问题的可重用方案。其中,策略模式是一种常用的行为型模式,允许在运行时选择算法行为。它通过定义一系列可互换的算法来封装具体的实现,使算法的变化与客户端分离。例如,在电商系统中,可以通过定义 `DiscountStrategy` 接口和多种折扣策略类(如 `FidelityDiscount`、`BulkDiscount` 和 `NoDiscount`),在运行时动态切换不同的折扣逻辑。这样,`ShoppingCart` 类无需关心具体折扣计算细节,只需设置不同的策略即可实现灵活的价格计算,符合开闭原则并提高代码的可维护性和扩展性。
35 2
|
17天前
|
设计模式 Java
Java 设计模式之谜:工厂模式与抽象工厂模式究竟隐藏着怎样的神奇力量?
【8月更文挑战第30天】在Java编程中,设计模式为常见问题提供了高效解决方案。工厂模式与抽象工厂模式是常用的对象创建型设计模式,能显著提升代码的灵活性、可维护性和可扩展性。工厂模式通过定义创建对象的接口让子类决定实例化哪个类;而抽象工厂模式则进一步提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,无需指定具体类。这种方式使得系统更易于扩展和维护。
29 1
|
17天前
|
设计模式 Java
重构你的代码:探索Java中的混合、装饰器与组合设计模式
【8月更文挑战第30天】在软件开发中,设计模式为特定问题提供了结构化的解决方案,使代码更易理解、维护及扩展。本文将介绍三种常用的 Java 设计模式:混合模式、装饰器模式与组合模式,并附有示例代码展示实际应用。混合模式允许通过继承多个接口或抽象类实现多重继承;装饰器模式可在不改变对象结构的情况下动态添加新功能;组合模式则通过树形结构表示部分-整体层次,确保客户端处理单个对象与组合对象时具有一致性。
13 1
|
28天前
|
设计模式 算法 安全
Java编程中的设计模式:提升代码的可维护性和扩展性
【8月更文挑战第19天】在软件开发的世界里,设计模式是解决常见问题的一种优雅方式。本文将深入探讨Java编程语言中常用的几种设计模式,并解释如何通过这些模式来提高代码的可维护性和扩展性。文章不涉及具体的代码实现,而是侧重于理论和实践相结合的方式,为读者提供一种思考和改善现有项目的新视角。