Java设计模式之Singleton

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设计模式之Singleton(单态)

板桥里人 http://www.jdon.com 2002/05/07

定义 :
Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中，一个类Class只有一个实例存在。


如何使用?


第一种形式：

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   1. public class Singleton { 
   2.     // Early initialization.定义的时候就初始化(不推荐)。 
   3.     private static Singleton s = new Singleton(); 
   4.     private Singleton() { 
   5.     } 
   6.     public static Singleton getInstance() { 
   7.         return s; 
   8.     } 
   9. } 

public class Singleton { // Early initialization.定义的时候就初始化(不推荐)。 private static Singleton s = new Singleton(); private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { return s; } }

第二种形式:

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   1. public class Singleton { 
   2.     private static Singleton s; 
   3.     private Singleton() { 
   4.     } 
   5.     // Lazy initialization. 延迟初始化，使用的时候再初始化，效率较高(推荐)。 
   6.     public static Singleton getInstance() { 
   7.         if (s == null) { 
   8.             s = new Singleton(); 
   9.         } 
  10.         return s; 
  11.     } 
  12. } 

public class Singleton { private static Singleton s; private Singleton() { } // Lazy initialization. 延迟初始化，使用的时候再初始化，效率较高(推荐)。 public static Singleton getInstance() { if (s == null) { s = new Singleton(); } return s; } }

实现的关键：

1. 将所有的构造函数都设为private ，而且必须显示的指定构造函数（不能设置为默认的，因为默认构造函数是package访问权限）。

2. 注意clone()方法。

    例如， 如果基类实现了cloneable接口的话，子类就应该重写该方法。当然，在应用中应该灵活运用各种方法来防止clone()的各种情况。

  
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   1. @Override 
   2. protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { 
   3.     throw new CloneNotSupportedException(); 
   4. } 

@Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { throw new CloneNotSupportedException(); }

多线程调用singleton方法：

如果在网络编程中，要注意多线程访问singleton引发的一系列问题：

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   1. public class Singleton { 
   2.     private static Singleton s; 
   3.     private Singleton() { 
   4.     } 
   5.     // 如果多个线程同时访问, 有可能会出现多个实例。 
   6.     public static Singleton getInstance() { 
   7.         // 第一次初始化时，多个线程同时执行"if (s == null)",判断结果都为真，所以都会执行下面的操作:"s = new Singleton()"，由此引发多个实例的出现。 
   8.         if (s == null) { 
   9.             s = new Singleton(); 
  10.         } 
  11.         return s; 
  12.     } 
  13. } 

public class Singleton { private static Singleton s; private Singleton() { } // 如果多个线程同时访问, 有可能会出现多个实例。 public static Singleton getInstance() { // 第一次初始化时，多个线程同时执行"if (s == null)",判断结果都为真，所以都会执行下面的操作:"s = new Singleton()"，由此引发多个实例的出现。 if (s == null) { s = new Singleton(); } return s; } }

解决方法1（不推荐）：

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   1. public class Singleton { 
   2.     private static Singleton s; 
   3.     private Singleton() { 
   4.     } 
   5.     // 将该方法加上synchronized关键字。这种方法确实能解决问题，但效率不是很高。因为每次调用该方法的时候，都需要阻塞该方法，但事实上只有第一次初始化的时候才会出现这种情况，所以...... 
   6.     public static synchronized Singleton getInstance() { 
   7.         if (s == null) { 
   8.             s = new Singleton(); 
   9.         } 
  10.         return s; 
  11.     } 
  12. } 

public class Singleton { private static Singleton s; private Singleton() { } // 将该方法加上synchronized关键字。这种方法确实能解决问题，但效率不是很高。因为每次调用该方法的时候，都需要阻塞该方法，但事实上只有第一次初始化的时候才会出现这种情况，所以...... public static synchronized Singleton getInstance() { if (s == null) { s = new Singleton(); } return s; } } 

上面方法的改进版：

解决方法2（推荐 ）：

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   1. public class Singleton { 
   2.     private static Singleton singleton; 
   3.     private Singleton() { 
   4.     } 
   5.     public static Singleton getInstance() { 
   6.         if (singleton == null) { 
   7.             synchronized (Singleton.class) { 
   8.                 if (singleton == null) { 
   9.                     singleton = new Singleton(); 
  10.                 } 
  11.             } 
  12.         } 
  13.         return singleton; 
  14.     } 
  15. }