JAVA单例模式代码详解
java 单例写法
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java 单例写法在Java编程中,单例模式是一种设计模式,意味着仅仅存在一个实例对象。
单例模式是一种常见的面向对象编程技巧,在很多情况下,它可以有效地提高程序的性能并且降低系统的复杂度。
下面我们来学习一下Java单例写法,并进行阐述。
第一步:通过私有构造函数来防止其他类实例化单例类在Java中,我们需要通过私有构造函数来防止外部类的实例化。
这里我们提供一个例子,代码如下:public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() { }public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}在上述代码中,我们通过私有构造函数来防止其他类实例化Singleton类。
由于我们只需要一个实例,因此我们对实例对象进行了私有化。
这样,我们便可以使用getInstance()函数来获取类的实例,从而确保该类只存在一个实例。
第二步:实现懒汉式单例懒汉式单例模式是指在需要时创建实例。
在该模式种,单例类的实例不会在程序启动时就创建,而是在调用getInstance()方法时创建。
代码如下:public class LazySingleton {private static volatile LazySingleton instance =null;private LazySingleton() { }public static LazySingleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (LazySingleton.class) {if (instance == null) {instance = new LazySingleton();}}}return instance;}}在上述代码中,getInstance()函数通过检查instance是否为空来实现懒汉式单例模式。
java最常用的六种设计模式及举例
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java最常用的六种设计模式及举例设计模式是在软件开发过程中经验总结的一种编码和设计方式,它们可以帮助我们更好地组织代码,提高代码的可维护性和可复用性。
下面是 Java 中最常用的六种设计模式及其举例:1. 单例模式:单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
典型的例子是 `ng.Runtime` 类,在整个 JVM 中只有一个运行时实例。
2. 工厂模式:工厂模式通过一个工厂类来创建其他类的对象,将对象的创建和使用分离,降低了代码的耦合度。
比如,`java.util.Calendar` 类使用了工厂模式来创建 `Calendar` 对象,其中的 `getInstance()` 方法返回一个 `Calendar` 实例。
3. 观察者模式:观察者模式定义了对象之间的一对多的依赖关系,当一个对象状态发生改变时,其相关依赖对象会收到通知并自动更新。
一个典型的例子是使用 `java.util.Observable` 类和 `java.util.Observer`接口进行监听和通知。
4. 装饰者模式:装饰者模式通过动态地将新功能附加到对象上,为对象提供了灵活的扩展方式,不需要修改原始对象的结构。
比如,`java.io` 包中的各种装饰者类可以用来扩展输入输出功能。
5. 策略模式:策略模式定义了一组算法,并将每个算法封装到可互换的对象中,使得算法的变化不会影响到使用算法的客户端。
一个常见的例子是使用 `parator` 接口来实现不同的比较策略。
6. 适配器模式:适配器模式将一个类的接口转换成客户端所期望的另一个接口,使得原本不兼容的类可以一起工作。
比如,`java.util.Arrays` 类中的 `asList()` 方法返回的是一个适配器,可以将数组转换成 List。
通过学习这些设计模式,我们可以更好地组织和设计代码,提高代码的可读性和可维护性。
在实际的开发中,我们可以针对具体的需求选择合适的设计模式,并根据需要进行一定的修改和定制。
Java实现单例模式
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2009年05月14日星期四 12:00Java设计模式圣经连载(04)-单例模式单例模式是一种常见的设计模式,在《Java与模式》一书中,阎宏博士对单例模式做了全面的总结。
单例模式分三种:懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
单例模式有一下特点:1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
说明:一下的代码来自阎宏博士的《Java与模式》一书,其中对一些类的写法做调整(符合Java1.5的习惯),另外还加了测试方法。
一、懒汉式单例在类被加载的时候,唯一实例已经被创建。
这个设计模式在Java中容易实现,在别的语言中难以实现。
/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2007-9-11* Time: 14:57:08* <<Java与模式>> 单例模式-懒汉式单例*/public class LazySingleton {/*** 私有静态对象,加载时候不做初始化*/private static LazySingleton m_intance=null;/*** 私有构造方法,避免外部创建实例*/private LazySingleton(){}/*** 静态工厂方法,返回此类的唯一实例.* 当发现实例没有初始化的时候,才初始化.* @return LazySingleton*/synchronized public static LazySingleton getInstance(){ if(m_intance==null){m_intance=new LazySingleton();}return m_intance;}}二、饿汉式单例在类加载的时候不创建单例实例。
只有在第一次请求实例的时候的时候创建,并且只在第一次创建后,以后不再创建该类的实例。
java 常用代码样版
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java 常用代码样版在Java开发领域中,开发人员常常需要为业务需求编写各种代码,包括实现算法、数据库访问、网络通信等等。
为了提高开发效率以及代码的可读性,我们需要学会使用一些常用代码样板,这样可以避免重复的工作,也提高了代码的可维护性。
下面,我将为大家介绍几个常用的Java代码样板:一、单例模式样板```public class Singleton {private static Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance(){if(instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}```二、静态工厂样板```public class StaticFactory {public static Product getProduct(String type) {if (type.equals("productA")) {return new ProductA();} else if (type.equals("productB")) {return new ProductB();} else {return null;}}}```三、工厂方法样板```public interface Factory {public Product getProduct();}public class ProductAFactory implements Factory { public Product getProduct() {return new ProductA();}}public class ProductBFactory implements Factory { public Product getProduct() {return new ProductB();}}```四、代理模式样板```public interface Subject {public void request();}public class RealSubject implements Subject {public void request() {System.out.println("真实对象的请求");}}public class Proxy implements Subject {private RealSubject realSubject;public Proxy() {}public void request() {if(realSubject == null) {realSubject = new RealSubject();}preRequest();realSubject.request();postRequest();}private void preRequest() {System.out.println("请求前的处理...");}private void postRequest() {System.out.println("请求后的处理...");}}```五、观察者模式样板```public interface Observer {public void update();}public class ConcreteObserver implements Observer { public void update() {System.out.println("接收到通知,开始更新自己..."); }}public interface Subject {public void attach(Observer observer);public void detach(Observer observer);public void notifyObservers();}public class ConcreteSubject implements Subject {private List<Observer> observers = newArrayList<Observer>();public void attach(Observer observer) {observers.add(observer);}public void detach(Observer observer) {observers.remove(observer);}public void notifyObservers() {for (Observer observer : observers) {observer.update();}}}```六、策略模式样板```public interface Strategy {public void algorithm();}public class ConcreteStrategyA implements Strategy { public void algorithm() {System.out.println("使用算法A");}}public class ConcreteStrategyB implements Strategy { public void algorithm() {System.out.println("使用算法B");}}public class Context {private Strategy strategy;public Context(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void setStrategy(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}public void run() {strategy.algorithm();}}```以上就是几个常用的Java代码样板,这些样板代码不仅可以帮助开发人员提高开发效率,同时也提高了代码的可读性和可维护性。
java面试题 代码

java面试题代码Java面试题代码Java是一种面向对象的编程语言,被广泛应用于软件开发领域。
在面试中,Java相关的问题往往会是考察候选人编程能力和理解Java语言特性的重要环节。
下面将介绍几个常见的Java面试题,并给出相应的代码示例,希望对大家的面试准备有所帮助。
1. 单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型设计模式,保证一个类只有唯一一个实例,并提供一个全局访问点。
下面是一个简单的单例模式的Java代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {// 私有构造函数}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}}```2. 线程安全的集合类Java提供了一些线程安全的集合类,用于并发环境下的操作。
例如,`java.util.concurrent`包中的`ConcurrentHashMap`和`CopyOnWriteArrayList`。
下面是一个使用`CopyOnWriteArrayList`的代码示例:```javaimport java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class ThreadSafeListExample {private static CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {list.add("Element " + i);}});Thread t2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 1000; i++) {list.add("Element " + i);}});t1.start();t2.start();try {t1.join();t2.join();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("List size: " + list.size()); }```3. 异常处理异常处理是Java程序中的重要部分,合理处理异常可以增强程序的健壮性。
单例的七种写法
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单例的七种写法单例模式是一种常用的设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
在实际开发中,我们经常会遇到需要使用单例模式的场景。
在Java中,单例模式有七种写法,下面我们来逐一介绍。
1. 饿汉式单例模式饿汉式单例模式指的是在类加载时就实例化了该类的唯一实例。
这种写法没有使用锁,因此线程安全。
代码如下:```public class Singleton {private static final Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}}```2. 懒汉式单例模式懒汉式单例模式指的是在第一次使用时才实例化该类的唯一实例。
这种写法需要使用同步锁,因此效率较低。
代码如下:```public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}```3. 双重校验锁单例模式双重校验锁单例模式指的是先判断实例是否存在,若不存在,则进入同步块进行实例化,提高效率。
这种写法需要使用volatile修饰实例,保证线程安全。
代码如下:public class Singleton {private static volatile Singleton instance;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;}}```4. 静态内部类单例模式静态内部类单例模式指的是利用静态内部类的加载机制实现单例。
单例模式和工厂模式应用场景

单例模式和工厂模式应用场景单例模式和工厂模式是软件设计中常用的两种设计模式。
它们各自有着不同的应用场景和优势,下面将分别介绍并举例说明。
首先是单例模式。
单例模式是一种创建型设计模式,它确保某个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问这个实例。
单例模式常用于需要共享资源的场景,以确保资源的一致性和节省系统资源。
单例模式的应用场景有很多,比如数据库连接池、线程池、日志记录器等。
举个例子,假设我们有一个日志记录器的类,我们希望在整个系统中只有一个实例来记录日志。
这时我们可以使用单例模式来实现,通过单例模式可以确保只有一个日志记录器的实例存在,从而避免了多个日志记录器实例带来的资源浪费和日志不一致的问题。
下面是单例模式的代码示例:```javapublic class Logger {private static Logger instance;private Logger() {// 私有化构造方法,防止外部实例化}public static synchronized Logger getInstance() {if (instance == null) {instance = new Logger();}return instance;}public void log(String message) {System.out.println("[Log] " + message);}}```在上述示例中,Logger类的构造方法被私有化,外部无法直接实例化该类。
通过getInstance()方法获取Logger类的实例,如果实例不存在,则创建一个实例;如果实例已存在,则直接返回该实例。
这样就确保了整个系统中只有一个Logger实例存在。
接下来是工厂模式。
工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一种封装对象创建过程的方式,将对象的创建和使用解耦。
工厂模式可以根据不同的情况创建不同的对象,从而实现灵活的对象创建和管理。
java 单例注解
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java 单例注解在Java 中,实现单例模式的方式有很多种,而且在不同的应用场景下,选择不同的实现方式是有意义的。
在较新的Java 版本中,特别是在Spring 框架中,可以使用注解来简化单例的实现。
以下是两种常见的使用注解实现单例的方式:1. Spring 的`@Component` 和`@Scope` 注解:```javaimport org.springframework.context.annotation.Scope;import ponent;@Component@Scope("singleton")public class MySingleton {private MySingleton() {// 私有构造方法,防止外部实例化}// 单例的业务逻辑}```在这个例子中,`@Component` 注解将类标记为一个Spring 组件,而`@Scope("singleton")` 注解指定了这个组件的作用域为单例。
2. 使用`enum` 实现单例:```javapublic enum MySingleton {INSTANCE;// 单例的业务逻辑}```在这个例子中,通过使用`enum` 来创建单例,这是一种推荐的线程安全的实现方式。
`INSTANCE` 枚举常量代表了单例实例。
选择使用哪种方式取决于你的项目需求和框架使用情况。
在使用Spring 框架的情况下,通常推荐使用`@Component` 注解。
如果你不使用Spring,而且只关注单例模式的实现,那么`enum` 实现方式是一种简单且线程安全的选择。
五种方法实现Java的Singleton单例模式

五种⽅法实现Java的Singleton单例模式⾯试的时候经常会问到Java的单例模式,这道题能很好的考察候选⼈对知识点的理解程度。
单例模式要求在系统运⾏时,只存在唯⼀的⼀个实例对象。
下⾯我们来详细剖析⼀下其中的关键知识点,并介绍五种实现⽅法,以及它们的优缺点。
⼀、最简单的⽅法是在类加载的时候初始化这个单独的实例。
⾸先,定义单例类(没有特别的,就是起个名字):1public class Singleton{其次,需要定义类变量将单例对象保存下来:1private static Singleton instance = new Singleton();这⾥需要注意两点:1. private:除了Singleton类内部,其它地⽅⽆法访问该变量;2. static:确保是静态类变量,这样可以通过类名来访问,⽆须实例;再次,需要显式定义构造函数,并将其设置为private,这样在Singleton类之外new的话编译器就会报错,即使是Singleton的⼦类也不⾏:1private Singleton() {}最后,定义单例对象的获取⽅法,1public static Singleton getInstance() {2return instance;3 }同样需要注意:1. public:这样外部才能调⽤;2. static:这样外部才能通过类名来访问,否则获取不到单例对象;⼆、使⽤懒加载。
在⽅法⼀的基础上,我们需要修改⼏处代码:⾸先,静态类变量应该初始化为NULL:1private static Singleton instance = NULL;其次,getInstance()⽅法需要承担⽣成实例的任务:1public static Singleton getInstance() {2if(instance == NULL)3 instance = new Singleton();4return instance;5 }三、考虑多线程的问题。
23种设计模式的代码实现
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23种设计模式的代码实现一、单例模式单例模式(Singleton Pattern)是指一个类只允许创建一个实例,并且提供全局访问点。
在Java应用中,单例模式最常见的用途是一些全局变量或者全局配置信息,它们需要被访问和使用,但又需要被控制当只有一个对象时只被实例化一次。
下面的代码实现了一个单例模式的类,这个类负责创建唯一的对象,并提供一个getInstance方法,允许外界访问这个唯一的对象。
public class Singleton//静态变量存放唯一的单例对象private static Singleton instance;//私有构造方法,禁止外部创建对象private Singleton({};//外界访问唯一实例的公有方法public static Singleton getInstanceif (instance == null)instance = new Singleton(;}return instance;}//其它方法,用于操作唯一的实例public void doSomething//do something}二、工厂模式工厂模式(Factory Pattern)是指定义一个创建对象的接口,而且让子类决定要实例化的类。
下面是一个使用工厂模式的示例,该示例定义了一个接口Product和两个实现类ProductA和ProductB,它们分别用于创建A和B类型的产品。
接口Product定义了产品的公共接口,实现类ProductA和ProductB分别实现其接口,同时,定义一个工厂类ProductFactory,它根据传入的参数来创建不同类型的产品。
interface Productpublic void doSomething(;class ProductA implements Productpublic void doSomethinSystem.out.println("ProductA doSomething");}class ProductB implements Productpublic void doSomethinSystem.out.println("ProductB doSomething");}class ProductFactorypublic static Product createProduct(String type) Product product = null;if (type.equals("A"))。
java设计模式:单例模式之应用示例———编制日志类

java设计模式:单例模式之应⽤⽰例———编制⽇志类编制⽇志类。
⼀般来说,应⽤程序都有⽇志⽂件,记录⼀些执⾏信息。
在windows系统下,⽆论多次双击记事本⽂件,都只会出现⼀个窗⼝。
此功能正是利⽤单例对象来实现的。
不多说上代码:import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.util.Calendar;public class FileLogger{private String path="D:/IDEA plugins/log.txt";//⽬的路径private FileOutputStream out=new FileOutputStream(path,true);// 上⾯的true意为 out从⽇志⽂件尾部开始添加纪录!重启后新⽇志⾃动追加到末尾,原信息不变!private FileLogger()throws Exception //⽇志类{System.out.println("这是⼀个新实例!");}private static class My //单例模式静态内部类{private static FileLogger fileLogger;static{try{fileLogger = new FileLogger();} catch (Exception e){e.printStackTrace();}}}public static FileLogger getFileLogger() //外部引⽤类,获取内部信息{return My.fileLogger;}// ⽂本的输⼊public void write(String msg){try{Calendar c=Calendar.getInstance();int y=c.get(Calendar.YEAR);int m=c.get(Calendar.MONTH);int d=c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);int hh=c.get(Calendar.HOUR);int mm=c.get(Calendar.MINUTE);int ss=c.get(Calendar.SECOND);String strTime="";strTime= strTime.format("time:%d-%02d-%02d %02d-%02d-%02d\r\n",y,m,d,hh,mm,ss);String strContent="content:\r\n"+msg+"\r\n";byte buf[]=strTime.getBytes("gbk");//设置编码⽅式out.write(buf);buf=strContent.getBytes("gbk");out.write(buf);//此write⾮上⾯⽅法名write,此是(FileOutoutStream) out 的⼦⽅法out.flush();} catch (Exception e){e.printStackTrace();}}public void close(){try{out.close();} catch (IOException e){e.printStackTrace();}}}下⾯编写⼀个测试类:public class itsTest{public static void main(String[] args){// 获得⽇志单例对象FileLogger obj=FileLogger.getFileLogger(); obj.write("hello!");obj.write("nihao!");obj.write("利好刘!");obj.close();System.out.println("结束!");}}运⾏:这是⼀个新实例!结束!Process finished with exit code 0⽬的⽂件已成功⽣成!。
arkts单例写法

arkts单例写法在Java 中,单例设计模式的目的是确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
有多种方式实现单例模式,以下是其中一种在ArkTS(可能是指某个具体框架或库)中的实现方式,假设你的类名是`MySingleton`:1. 饿汉式单例模式(线程安全):```javapublic class MySingleton {// 在类加载时就创建实例private static final MySingleton instance = new MySingleton();// 私有构造方法,避免外部实例化private MySingleton() {}// 提供获取实例的方法public static MySingleton getInstance() {return instance;}// 其他方法...}```2. 懒汉式单例模式(线程安全,使用双重检查锁定):```javapublic class MySingleton {// 使用volatile 关键字确保可见性private static volatile MySingleton instance;// 私有构造方法,避免外部实例化private MySingleton() {}// 双重检查锁定public static MySingleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (MySingleton.class) {if (instance == null) {instance = new MySingleton();}}}return instance;}// 其他方法...}```在上述代码中,我们通过`getInstance` 方法获取`MySingleton` 类的唯一实例。
在实际使用中,选择饿汉式还是懒汉式取决于你的需求。
如果希望在类加载时就创建实例,可以选择饿汉式;如果希望在需要时再创建实例,可以选择懒汉式。
java中的单例模式与doublecheck

java中的单例模式与doublecheck转⾃:在GoF的23种设计模式中,单例模式是⽐较简单的⼀种。
然⽽,有时候越是简单的东西越容易出现问题。
下⾯就单例设计模式详细的探讨⼀下。
所谓单例模式,简单来说,就是在整个应⽤中保证只有⼀个类的实例存在。
就像是Java Web中的application,也就是提供了⼀个全局变量,⽤处相当⼴泛,⽐如保存全局数据,实现全局性的操作等。
1. 最简单的实现⾸先,能够想到的最简单的实现是,把类的构造函数写成private的,从⽽保证别的类不能实例化此类,然后在类中提供⼀个静态的实例并能够返回给使⽤者。
这样,使⽤者就可以通过这个引⽤使⽤到这个类的实例了。
public class SingletonClass {private static final SingletonClass instance = new SingletonClass();public static SingletonClass getInstance() {return instance;}private SingletonClass() {}}如上例,外部使⽤者如果需要使⽤SingletonClass的实例,只能通过getInstance()⽅法,并且它的构造⽅法是private的,这样就保证了只能有⼀个对象存在。
2. 性能优化——lazy loaded上⾯的代码虽然简单,但是有⼀个问题——⽆论这个类是否被使⽤,都会创建⼀个instance对象。
如果这个创建过程很耗时,⽐如需要连接10000次数据库(夸张了…:-)),并且这个类还并不⼀定会被使⽤,那么这个创建过程就是⽆⽤的。
怎么办呢?为了解决这个问题,我们想到了新的解决⽅案:public class SingletonClass {private static SingletonClass instance = null;public static SingletonClass getInstance() {if(instance == null) {instance = new SingletonClass();}return instance;}private SingletonClass() {}}代码的变化有两处——⾸先,把instance初始化为null,直到第⼀次使⽤的时候通过判断是否为null来创建对象。
Java设计模式知识要点

AbstractClass 叫做抽象模板,它的方法分为两类: ● 基本方法 基本方法也叫做基本操作,是由子类实现的方法,并且在模板方法被调用。 ● 模板方法 可以有一个或几个,一般是一个具体方法,也就是一个框架,实现对基本方法的调 度,完成固定的逻辑。 注意: 为了防止恶意的操作,一般模板方法都加上 final 关键字,不允许被覆 写。 具体模板:ConcreteClass1 和 ConcreteClass2 属于具体模板,实现父类所定义的 一个或多个抽象方法,也就是父类定义的基本方法在子类中得以实现 使用场景: ● 多个子类有公有的方法,并且逻辑基本相同时。 ● 重要、复杂的算法,可以把核心算法设计为模板方法,周边的相关细节功能则由 各个子类实现。 ● 重构时,模板方法模式是一个经常使用的模式,把相同的代码抽取到父类中,然 后通过钩子函数(见“模板方法模式的扩展”)约束其行为。
2.工厂模式
定义:Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses. (定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类 的实例化延迟到其子类。)
创造模式代码java

创造模式代码java
创造模式,共五种:
一、Singleton,单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点
二、Abstract Factory,抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们的具体类
三、Factory Method,工厂方法:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,Factory Method使一个类的实例化延迟到了子类
四、Builder,建造模式:将一个复杂对象的构建与他的表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示
五、Prototype,原型模式:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型来创建新的对象
1.原型模式(Prototype)
定义:
用原型实例指定创建对象的种类,并通过拷贝这些原型创建新的对象。
2.单例模式(Singleton)
简介
单例模式
需要保证一个类只有一个实例。
哪怕多线程同时访问,而且需要提供一个全局访问此实例的点
解决:一个全局使用的类,被频繁地创建与销毁,从而提升代码的总体性能。
3.工厂模式(Factory)
简介
工厂模式(Factory Pattern)是Java中最常用的设计模式之一。
这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
枚举类来实现单例模式

枚举类来实现单例模式单例模式是一种常见的设计模式,它保证一个类只有一个实例,并提供全局访问点给其他对象使用。
在实际应用中,有时候需要保证一些类只有一个实例,例如数据库连接、线程池、日志记录器等。
单例模式既能节省系统资源,又能提供对全局资源的一致访问,因此在软件设计中得到广泛应用。
实现单例模式的方法有多种,其中一种比较常见的方式是使用枚举类来实现。
枚举类实现单例模式的方式简洁、安全,并且能够自动处理序列化、反射和多线程访问等问题。
下面我们来详细介绍如何使用枚举类实现单例模式。
首先,我们定义一个枚举类,例如名为Singleton的类。
枚举类的定义非常简单,只需要列举出所有可能的实例即可。
由于我们需要保证该类只有一个实例,因此只需要定义一个枚举常量即可。
```javapublic enum SingletonINSTANCE;//类的其他成员变量和方法//构造方法(可选,可以定义成私有的)private Singleto//构造方法}//类的其他方法```在上面的代码中,我们定义了一个名为INSTANCE的枚举常量,它代表了Singleton类的唯一实例。
由于枚举常量默认是public staticfinal类型的,因此可以通过Singleton.INSTANCE来访问该实例。
接下来,我们可以通过Singleton.INSTANCE来访问类的成员变量和方法。
如果需要在单例类中添加其他成员变量和方法,只需要在枚举常量后面增加即可。
枚举类实现单例模式具有以下几个优点:1.线程安全:枚举类的实例在类加载过程中被创建,并且枚举常量是唯一的,因此不存在多线程并发访问的问题。
这种实现方式是线程安全的。
2. 自动处理序列化和反射:枚举类实现了Serializable接口,因此可以安全地用于序列化和反序列化操作。
而且,枚举类的实例是唯一的,不会因为反射而创建出新的实例。
3.防止反射攻击:通过在构造方法中添加判断逻辑,可以防止通过反射机制创建其他的实例。
单一直线型模式案例
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单一直线型模式案例单一直线型模式是一种软件设计模式,它被用来实现对象的单例(Singleton)模式。
下面是一个单一直线型模式的案例:假设我们有一个需要使用数据库连接的应用程序,如果每次我们需要连接数据库时都重新创建一个数据库连接对象,那么会浪费很多资源。
因此我们选择使用单例模式,确保只有一个数据库连接对象实例被创建并在整个应用程序中共享。
在单一直线型模式中,我们使用一个私有的静态变量来存储单例对象,并使用一个私有的构造函数和一个公有的静态方法来获取该单例。
下面是一个简单的Java实现示例代码:```javapublic class DatabaseConnection {private static DatabaseConnection instance;private DatabaseConnection() {// 私有构造方法,防止直接创建对象}public static synchronized DatabaseConnection getInstance() {if (instance == null) {instance = new DatabaseConnection();}return instance;}// 其它数据库相关代码}// 在整个应用程序范围内共享单例对象DatabaseConnection dbConnection = DatabaseConnection.getInstance();```在上面的示例代码中,使用了一个私有的构造函数来防止直接创建对象,只能通过公有的静态方法getInstance()来获取单例对象。
在getInstance()方法中,如果当前对象为null,说明还没有创建单例对象,需要先创建一个。
注意这个方法是同步的,因为单例对象只能有一个,需要确保线程安全。
整个应用程序中只有一个数据库连接对象实例,可以在任何地方使用。
这种设计模式可以减少对象的创建和销毁次数,提高应用程序的性能和效率。
单例模式-静态内部类实现及原理剖析
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单例模式-静态内部类实现及原理剖析 以我的经验为例(如有不对欢迎指正),在⽣产过程中,经常会遇到下⾯两种情况: 1.封装的某个类不包含具有具体业务含义的类成员变量,是对业务动作的封装,如MVC中的各层(HTTPRequest对象以Threadlocal⽅式传递进来的)。
2.某个类具有全局意义,⼀旦实例化为对象则对象可被全局使⽤。
如某个类封装了全球的地理位置信息及获取某位置信息的⽅法(不考虑地球爆炸,板块移动),信息不会变动且可被全局使⽤。
3.许多时候整个系统只需要拥有⼀个的全局对象,这样有利于我们协调系统整体的⾏为。
如⽤来封装全局配置信息的类。
上述三种情况下如果每次使⽤都创建⼀个新的对象,且使⽤频率较⾼或类对象体积较⼤时,对象频繁的创建和GC会造成极⼤的资源浪费,同时不利于对系统整体⾏为的协调。
此时便需要考虑使⽤单例模式来达到对象复⽤的⽬的。
在看单例模式的实现前我们先来看⼀下使⽤单例模式需要注意的四⼤原则: 1.构造私有。
(阻⽌类被通过常规⽅法实例化) 2.以静态⽅法或者枚举返回实例。
(保证实例的唯⼀性) 3.确保实例只有⼀个,尤其是多线程环境。
(确保在创建实例时的线程安全) 4.确保反序列化时不会重新构建对象。
(在有序列化反序列化的场景下防⽌单例被莫名破坏,造成未考虑到的后果) ⽬前单例模式的实现⽅式有很多种,我们仅讨论接受度最为⼴泛的DCL⽅式与静态内部类⽅式(本篇讨论静态内部类⽅式)。
静态内部类⽅式 要理解静态内部类⽅式,⾸先要理解类加载机制。
虚拟机把Class⽂件加载到内存,然后进⾏校验,解析和初始化,最终形成java类型,这就是虚拟机的类加载机制。
加载,验证,准备,解析、初始化这5个阶段的顺序是确定的,类的加载过程,必须按照这种顺序开始。
这些阶段通常是相互交叉和混合进⾏的。
解析阶段在某些情况下,可以在初始化阶段之后再开始---为了⽀持java语⾔的运⾏时绑定(动态绑定,多态的原理)。
Java中反射和Unsafe破坏单例设计模式
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Java中反射和Unsafe破坏单例设计模式有如下单例模式设计代码:class Singleton{private String info = "HELLO SHIT";private static Singleton instance;private Singleton(){System.out.println("******实例化对象******");}public static Singleton getInstance(){synchronized (Singleton.class){if (instance == null){instance = new Singleton();}}return instance;}public void show(){System.out.println("");}}按照规则,我们只能获取⼀个实例化的对象,如下⾯的代码:public class Hello{public static void main(String[] args) throws Exception{Singleton instanceA = Singleton.getInstance();Singleton instanceB = Singleton.getInstance();System.out.println(instanceA.hashCode());System.out.println(instanceB.hashCode());System.out.println(instanceA == instanceB);}}程序输出:******实例化对象******685325104685325104trueProcess finished with exit code 0可以看到instanceA和instanceB完全相同.下⾯演⽰⽤反射获取单例的构造函数,并且实例化出多个对象:public class Hello{public static void main(String[] args) throws Exception{Constructor c = Singleton.class.getDeclaredConstructor();c.setAccessible(true);Singleton instanceA = (Singleton)c.newInstance();Singleton instanceB = (Singleton)c.newInstance();System.out.println(instanceA.hashCode());System.out.println(instanceB.hashCode());System.out.println(instanceA == instanceB);}}程序输出:******实例化对象************实例化对象******685325104460141958falseProcess finished with exit code 0可以看到,这⾥调⽤了两次构造函数,实例化了两个不同的Singleton对象。
Java创建通用单例工具类(泛型)
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Java创建通⽤单例⼯具类(泛型)1.情景展⽰ 我们在接触单例设计模式的时候,只能创建简单的单例,也就是哪个Java类需要控制成单例,就写⼀个对应的⼯具类。
例如: 如上图所⽰,就是单例的表现形式之⼀:饿汉式(也就是不管你需不需,我先创建⼀个对象再说,你要我就给,不要我也已经创建好了); 创建单例,我们需要将构造⽅法私有化,这样就可以保证调⽤该类时⽆法通过new来创建对象; 另外,创建getInstance()⽅法,并需要被synchronized关键字修饰,以确保该对象同⼀时间只能被⼀个线程调⽤。
那么,当我们有创建⼤量单例的需求时,总不能需要⼏个就写对应的类吧,这样不仅降低代码的可维护性,还会影响开发效率。
2.原因分析 通过泛型来实现3.解决⽅案import java.util.HashMap;import java.util.Map;/*** 单例模式+泛型* @description 所有的类都可以调⽤该类⽣成唯⼀的Java实例化对象* 调⽤者需要继承该类,调⽤⽅法如下:* MySingleton s = (MySingleton) Singleton.getInstance(MySingleton.class);* @author: Marydon* @date: 2020年07⽉13⽇ 0013 19:35*/public class SingletonUtils {//类初始化时,不初始化这个对象(延时加载,真正⽤的时候再创建)private static Map<Class<? extends SingletonUtils>, SingletonUtils> INSTANCES_MAP = new HashMap<>();/** ⽆参构造⽅法* @attention: 这⾥不能再⽤private修饰了,因为该类是⽗类* @date: 2020年09⽉18⽇ 0018 10:20*/protected SingletonUtils() {}/** 单例(懒汉式)* @date: 2020年07⽉13⽇ 0013 19:50* @param: instanceClass* @return: com.xyh.bill.service.tools.Singleton*/public synchronized static <E extends SingletonUtils> SingletonUtils getInstance(Class<E> instanceClass) throws Exception {if (INSTANCES_MAP.containsKey(instanceClass)) {return (E) INSTANCES_MAP.get(instanceClass);} else {E instance = instanceClass.newInstance();INSTANCES_MAP.put(instanceClass, instance);return instance;}}} 构造⽅法建议使⽤protect修饰:4.调⽤ 确保要单例的Java对象,继承上⾯的Java类;5.优化 这是⼀个接⼝请求的总⼊⼝,我们会发现通过泛型控制的单例模式,代码还是冗余,因为我使⽤的是spring,由于IOC的特性,spring 托管的bean对象都是唯⼀的,所以,我们完全可以通过注解来简化代码。
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java模式之单例模式:
单例模式确保一个类只有一个实例,自行提供这个实例并向整个系统提供这个实例。
特点:
1,一个类只能有一个实例
2,自己创建这个实例
3,整个系统都要使用这个实例
例: 在下面的对象图中,有一个"单例对象",而"客户甲"、"客户乙" 和"客户丙"是单例对象的三个客户对象。
可以看到,所有的客户对象共享一个单例对象。
而且从单例对象到自身的连接线可以看出,单例对象持有对自己的引用。
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。
一些资源管理器常常设计成单例模式。
外部资源:譬如每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。
每台计算机可以有若干个通信端口,系统应当集中管理这些通信端口,以避免一个通信端口被两个请求同时调用。
内部资源,譬如,大多数的软件都有一个(甚至多个)属性文件存放系统配置。
这样的系统应当由一个对象来管理这些属性文件。
一个例子:Windows 回收站。
在整个视窗系统中,回收站只能有一个实例,整个系统都使用这个惟一的实例,而且回收站自行提供自己的实例。
因此,回收站是单例模式的应用。
两种形式:
1,饿汉式单例类
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;
}
}
2,懒汉式单例类
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; }
}
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。