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
|
5月前
|
设计模式 网络协议 数据可视化
Java 设计模式之状态模式:让对象的行为随状态优雅变化
状态模式通过封装对象的状态,使行为随状态变化而改变。以订单为例,将待支付、已支付等状态独立成类,消除冗长条件判断,提升代码可维护性与扩展性,适用于状态多、转换复杂的场景。
755 157
|
5月前
|
设计模式 Java Spring
Java 设计模式之责任链模式:优雅处理请求的艺术
责任链模式通过构建处理者链,使请求沿链传递直至被处理,实现发送者与接收者的解耦。适用于审批流程、日志处理等多级处理场景,提升系统灵活性与可扩展性。
613 2
|
7月前
|
设计模式 缓存 Java
Java设计模式(二):观察者模式与装饰器模式
本文深入讲解观察者模式与装饰器模式的核心概念及实现方式,涵盖从基础理论到实战应用的全面内容。观察者模式实现对象间松耦合通信,适用于事件通知机制;装饰器模式通过组合方式动态扩展对象功能,避免子类爆炸。文章通过Java示例展示两者在GUI、IO流、Web中间件等场景的应用,并提供常见陷阱与面试高频问题解析,助你写出灵活、可维护的代码。
|
5月前
|
设计模式 算法 搜索推荐
Java 设计模式之策略模式:灵活切换算法的艺术
策略模式通过封装不同算法并实现灵活切换,将算法与使用解耦。以支付为例,微信、支付宝等支付方式作为独立策略,购物车根据选择调用对应支付逻辑,提升代码可维护性与扩展性,避免冗长条件判断,符合开闭原则。
1063 35
|
5月前
|
设计模式 消息中间件 传感器
Java 设计模式之观察者模式:构建松耦合的事件响应系统
观察者模式是Java中常用的行为型设计模式,用于构建松耦合的事件响应系统。当一个对象状态改变时,所有依赖它的观察者将自动收到通知并更新。该模式通过抽象耦合实现发布-订阅机制,广泛应用于GUI事件处理、消息通知、数据监控等场景,具有良好的可扩展性和维护性。
467 8
|
10月前
|
设计模式 缓存 安全
【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程!(8):设计模式-享元模式设计指南
🌟 ​大家好,我是摘星!​ 🌟今天为大家带来的是并发编程中的经典对象复用设计模式-享元模式,废话不多说让我们直接开始。
214 0
|
7月前
|
设计模式 安全 Java
Java设计模式(一):单例模式与工厂模式
本文详解单例模式与工厂模式的核心实现及应用,涵盖饿汉式、懒汉式、双重检查锁、工厂方法、抽象工厂等设计模式,并结合数据库连接池与支付系统实战案例,助你掌握设计模式精髓,提升代码专业性与可维护性。
|
7月前
|
设计模式 XML 安全
Java枚举(Enum)与设计模式应用
Java枚举不仅是类型安全的常量,还具备面向对象能力,可添加属性与方法,实现接口。通过枚举能优雅实现单例、策略、状态等设计模式,具备线程安全、序列化安全等特性,是编写高效、安全代码的利器。
|
设计模式 Java 数据安全/隐私保护
Java 设计模式:装饰者模式(Decorator Pattern)
装饰者模式属于结构型设计模式,允许通过动态包装对象的方式为对象添加新功能,提供比继承更灵活的扩展方式。该模式通过组合替代继承,遵循开闭原则(对扩展开放,对修改关闭)。
|
设计模式 缓存 安全
「全网最细 + 实战源码案例」设计模式——单例设计模式
单例模式是一种创建型设计模式,确保一个类在整个程序运行期间只有一个实例,并提供一个全局访问点来获取该实例。它常用于控制共享资源的访问,如数据库连接、配置管理等。实现方式包括饿汉式(类加载时初始化)、懒汉式(延迟加载)、双重检查锁、静态内部类和枚举单例等。其中,枚举单例最简单且安全,能有效防止反射和序列化破坏。
297 7