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Java设计模式之单态模式（Singleton模式）介绍

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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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。

在很多操作中，比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。

还有，singleton能够被状态化；这样，多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务，比如，你要论坛中的帖子计数器，每次浏览一次需要计数，单态类能否保持住这个计数，并且能synchronize的安全自动加1，如果你要把这个数字永久保存到数据库，你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。

另外方面，singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能，

singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。使用singleton的好处还在于可以节省内存，因为它限制了实例的个数，有利于java垃圾回收（garbage collection）。

我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用singleton模式实现的，因为被装入的类实际也属于资源。

如何使用单例模式

一般singleton模式通常有几种形式：

复制代码 代码如下:

public class singleton {
    private singleton(){}
　//在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？
　//注意这是private 只供内部调用
　private static singleton instance = new singleton();
　//这里提供了一个供外部访问本class的静态方法，可以直接访问　　
　public static singleton getinstance() {
　　return instance; 　　
　}
}

第二种形式：
复制代码 代码如下:

public class singleton {
　private static singleton instance = null;
　public static synchronized singleton getinstance() {
　    //这个方法比上面有所改进，不用每次都进行生成对象，只是第一次　　　 　
　    //使用时生成实例，提高了效率！
　    if (instance==null)
　　    instance＝new singleton();
　　return instance;
    }
}

使用singleton.getinstance()可以访问单态类。

上面第二中形式是lazy initialization，也就是说第一次调用时初始singleton，以后就不用再生成了。

注意到lazy initialization形式中的synchronized，这个synchronized很重要，如果没有synchronized，那么使用getinstance()是有可能得到多个singleton实例。关于lazy initialization的singleton有很多涉及double-checked locking (dcl)的讨论，有兴趣者进一步研究。

一般认为第一种形式要更加安全些。

使用单例模式注意事项

有时在某些情况下，使用singleton并不能达到singleton的目的，如有多个singleton对象同时被不同的类装入器装载；在ejb这样的分布式系统中使用也要注意这种情况，因为ejb是跨服务器，跨jvm的。

我们以sun公司的宠物店源码(pet store 1.3.1)的servicelocator为例稍微分析一下：

在pet store中servicelocator有两种，一个是ejb目录下；一个是web目录下，我们检查这两个servicelocator会发现内容差不多，都是提供ejb的查询定位服务，可是为什么要分开呢？仔细研究对这两种servicelocator才发现区别：在web中的servicelocator的采取singleton模式，servicelocator属于资源定位，理所当然应该使用singleton模式。但是在ejb中，singleton模式已经失去作用，所以servicelocator才分成两种，一种面向web服务的，一种是面向ejb服务的。

singleton模式看起来简单，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要对java的类 线程 内存等概念有相当的了解。

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