Java的单例模式
java 单例写法
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
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设计模式之《单例模式》及应用场景
Java设计模式之《单例模式》及应⽤场景所谓单例,指的就是单实例,有且仅有⼀个类实例,这个单例不应该由⼈来控制,⽽应该由代码来限制,强制单例。
单例有其独有的使⽤场景,⼀般是对于那些业务逻辑上限定不能多例只能单例的情况,例如:类似于计数器之类的存在,⼀般都需要使⽤⼀个实例来进⾏记录,若多例计数则会不准确。
其实单例就是那些很明显的使⽤场合,没有之前学习的那些模式所使⽤的复杂场景,只要你需要使⽤单例,那你就使⽤单例,简单易理解。
所以我认为有关单例模式的重点不在于场景,⽽在于如何使⽤。
1、常见的单例模式有两种创建⽅式:所谓饿懒汉式与饿汉式(1)懒汉式 何为懒?顾名思义,就是不做事,这⾥也是同义,懒汉式就是不在系统加载时就创建类的单例,⽽是在第⼀次使⽤实例的时候再创建。
详见下⽅代码⽰例:public class LHanDanli {//定义⼀个私有类变量来存放单例,私有的⽬的是指外部⽆法直接获取这个变量,⽽要使⽤提供的公共⽅法来获取private static LHanDanli dl = null;//定义私有构造器,表⽰只在类内部使⽤,亦指单例的实例只能在单例类内部创建private LHanDanli(){}//定义⼀个公共的公开的⽅法来返回该类的实例,由于是懒汉式,需要在第⼀次使⽤时⽣成实例,所以为了线程安全,使⽤synchronized关键字来确保只会⽣成单例public static synchronized LHanDanli getInstance(){if(dl == null){dl = new LHanDanli();}return dl;}}(2)饿汉式 ⼜何为饿?饿者,饥不择⾷;但凡有⾷,必急⾷之。
此处同义:在加载类的时候就会创建类的单例,并保存在类中。
详见下⽅代码⽰例:public class EHanDanli {//此处定义类变量实例并直接实例化,在类加载的时候就完成了实例化并保存在类中private static EHanDanli dl = new EHanDanli();//定义⽆参构造器,⽤于单例实例private EHanDanli(){}//定义公开⽅法,返回已创建的单例public static EHanDanli getInstance(){return dl;}}2、双重加锁机制 何为双重加锁机制? 在懒汉式实现单例模式的代码中,有使⽤synchronized关键字来同步获取实例,保证单例的唯⼀性,但是上⾯的代码在每⼀次执⾏时都要进⾏同步和判断,⽆疑会拖慢速度,使⽤双重加锁机制正好可以解决这个问题:public class SLHanDanli {private static volatile SLHanDanli dl = null;private SLHanDanli(){}public static SLHanDanli getInstance(){if(dl == null){synchronized (SLHanDanli.class) {if(dl == null){dl = new SLHanDanli();}}}return dl;}}看了上⾯的代码,有没有感觉很⽆语,双重加锁难道不是需要两个synchronized进⾏加锁的吗? ...... 其实不然,这⾥的双重指的的双重判断,⽽加锁单指那个synchronized,为什么要进⾏双重判断,其实很简单,第⼀重判断,如果单例已经存在,那么就不再需要进⾏同步操作,⽽是直接返回这个实例,如果没有创建,才会进⼊同步块,同步块的⽬的与之前相同,⽬的是为了防⽌有两个调⽤同时进⾏时,导致⽣成多个实例,有了同步块,每次只能有⼀个线程调⽤能访问同步块内容,当第⼀个抢到锁的调⽤获取了实例之后,这个实例就会被创建,之后的所有调⽤都不会进⼊同步块,直接在第⼀重判断就返回了单例。
java最常用的六种设计模式及举例
java最常用的六种设计模式及举例
1. 单例模式(Singleton Pattern):保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
例如,数据库连接池的设计使用了单例模式。
2. 工厂模式(Factory Pattern):通过使用工厂方法来创建对象,而不是直接调用构造函数,从而实现封装和解耦的目的。
例如,Java中的Calendar类的getInstance()方法返回一个Calendar对象。
3. 观察者模式(Observer Pattern):定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态改变时,所有依赖于它的对象都会自动接收到通知并更新。
例如,Java中的事件处理机制,使用了观察者模式。
4. 装饰者模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,同时又不改变其结构。
例如,Java IO中的InputStream类是一个抽象类,而以其为基础的FileInputStream 类和BufferedInputStream类则是具体的装饰者。
5. 适配器模式(Adapter Pattern):将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。
例如,Java中的Collections类中的方法Arrays.asList()可以将数组转换为List类型。
6. 策略模式(Strategy Pattern):封装一系列的算法,使得它们可以互相替换,而不影响使用它们的客户端。
例如,Java中
的Comparator接口和Comparable接口,用于定义排序算法的策略。
java单例和多例的使用场景
Java单例和多例的使用场景1. 引言在Java编程中,单例(Singleton)和多例(Multiton)是两种常用的设计模式。
它们都用于控制对象的创建和访问,但在不同的场景下有不同的应用。
本文将深入探讨Java单例和多例的使用场景,包括对其定义、特点以及适用的具体情况进行详细说明,并举例说明其在实际开发中的应用。
2. 单例模式2.1 定义与特点单例模式是一种创建型设计模式,它确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
单例模式的主要特点包括:•一个类只有一个实例对象;•类自行实例化,并对外提供访问该实例的静态方法;•防止其他对象创建该类的实例。
2.2 使用场景单例模式适用于以下情况:•系统中只需要一个实例对象,例如配置文件、日志记录器等。
•需要频繁创建和销毁对象的场景,为了节省系统资源,避免频繁的创建和销毁对象,可以使用单例模式。
•需要全局访问点来访问实例对象,例如线程池、数据库连接池等。
2.3 实例应用2.3.1 配置文件读取器在大多数应用程序中,都需要读取配置文件来获取系统配置信息。
使用单例模式可以确保配置文件读取器只有一个实例,避免重复读取配置文件,提高性能。
public class ConfigReader {private static ConfigReader instance;private Properties properties;private ConfigReader() {properties = new Properties();// 读取配置文件try {properties.load(new FileInputStream("config.properties"));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static ConfigReader getInstance() {if (instance == null) {synchronized (ConfigReader.class) {if (instance == null) {instance = new ConfigReader();}}}return instance;}public String getProperty(String key) {return properties.getProperty(key);}}2.3.2 日志记录器在日志记录的场景中,单例模式也经常被使用。
Java使用Enum实现单例模式
Java使⽤Enum实现单例模式在中介绍了单例模式有五种写法:懒汉、饿汉、双重检验锁、静态内部类、枚举。
如果涉及到反序列化创建对象时推荐使⽤枚举的⽅式来实现单例,因为Enum能防⽌反序列化时重新创建新的对象。
本⽂介绍 Enum 的使⽤⽅式。
public enum SingletonEnum{INSTANCE;}通过SingletonEnum.INSTANCE来访问实例,使⽤⽅式很简单. 然⽽就这么简单的话也没有更多意义,具体的使⽤⽅式如下:public enum SingletonEnum {INSTANCE;int value;// 这⾥我们可以⾃定义构造函数.private SingletonEnum() {value = 1;System.out.println("INSTANCE now created!");}public int getValue() {return value;}public void setValue(int value) {this.value = value;}}调⽤:System.out.println("start get instance!");SingletonEnum singleton = SingletonEnum.INSTANCE;System.out.println(singleton.getValue());singleton.setValue(2);System.out.println(singleton.getValue());输⼊结果为:start get instance!INSTANCE now created!12上⾯的SingletonEnum的定义利⽤的enum是⼀种特殊的class.代码中的第⼀⾏INSTANCE会被编译器编译为SingletonEnum本⾝的⼀个对象.当第⼀次访问SingletonEnum.INSTANCE时会创建该对象,并且enum变量的创建是线程安全的.1.2.。
java几种常用设计模式简单示例
java⼏种常⽤设计模式简单⽰例1.单例设计模式所谓单例设计模式简单说就是⽆论程序如何运⾏,采⽤单例设计模式的类(Singleton类)永远只会有⼀个实例化对象产⽣。
具体实现步骤如下:(1) 将采⽤单例设计模式的类的构造⽅法私有化(采⽤private修饰)。
(2) 在其内部产⽣该类的实例化对象,并将其封装成private static类型。
(3) 定义⼀个静态⽅法返回该类的实例。
⽰例代码如下:class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();// 在内部产⽣本类的实例化对象public static Singleton getInstance() { // 通过静态⽅法返回instance对象return instance;}private Singleton() { // 将构造⽅法封装为私有化}public void print() {System.out.println("Hello World");}}public class SingletonDemo {public static void main(String args[]) {Singleton s1 = null; // 声明对象Singleton s2 = null; // 声明对象Singleton s3 = null; // 声明对象s1 = Singleton.getInstance(); // 取得实例化对象s2 = Singleton.getInstance(); // 取得实例化对象s3 = Singleton.getInstance(); // 取得实例化对象s1.print(); // 调⽤⽅法s2.print(); // 调⽤⽅法s3.print(); // 调⽤⽅法}} ⼀、单例模式的介绍Singleton是⼀种创建型模式,指某个类采⽤Singleton模式,则在这个类被创建后,只可能产⽣⼀个实例供外部访问,并且提供⼀个全局的访问点⼆、单例模式的实现实现的⽅式有如下四种:/**** 单例模式的实现:饿汉式,线程安全但效率⽐较低*/public class SingletonTest {private SingletonTest() {}private static final SingletonTest instance = new SingletonTest();public static SingletonTest getInstancei() {return instance;}}/*** 单例模式的实现:饱汉式,⾮线程安全**/public class SingletonTest {private SingletonTest() {}private static SingletonTest instance;public static SingletonTest getInstance() {if (instance == null)instance = new SingletonTest();return instance;}}/*** 线程安全,但是效率⾮常低* @author vanceinfo**/public class SingletonTest {private SingletonTest() {}private static SingletonTest instance;public static synchronized SingletonTest getInstance() {if (instance == null)instance = new SingletonTest();return instance;}}/*** 线程安全并且效率⾼**/public class SingletonTest {private static SingletonTest instance;private SingletonTest() {}public static SingletonTest getIstance() {if (instance == null) {synchronized (SingletonTest.class) {if (instance == null) {instance = new SingletonTest();}}}return instance;}}2.⼯⼚设计模式程序在接⼝和⼦类之间加⼊了⼀个过渡端,通过此过渡端可以动态取得实现了共同接⼝的⼦类实例化对象。
java设计模式面试题
java设计模式面试题Java 设计模式面试题设计模式是软件开发中常用的解决问题的方法论,它通过提供经过验证的解决方案来应对各种软件设计问题。
在面试中,设计模式也是经常被问到的内容之一。
本文将介绍一些常见的Java 设计模式面试题,并给出对应的解答。
一、单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型设计模式,其目的是保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
常见的实现方式有懒汉式和饿汉式。
1. 懒汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}2. 饿汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}}```二、工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种创建型设计模式,其通过提供一个公共接口来创建对象,而不需要暴露对象的创建逻辑。
1. 简单工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle.");}}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle.");}}public class ShapeFactory {public Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}}```2. 抽象工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();}public interface Color {void fill();}public class Circle implements Shape { @Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle."); }}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle."); }}public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with red color."); }}public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with blue color."); }}public abstract class AbstractFactory {public abstract Shape createShape(String shapeType); public abstract Color createColor(String colorType);}public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {return null;}}public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {if (colorType.equalsIgnoreCase("red")) {return new Red();} else if (colorType.equalsIgnoreCase("blue")) {return new Blue();}return null;}}```三、观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是一种行为型设计模式,其定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
单例的七种写法
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。
java常用的设计模式及应用场景
java常用的设计模式及应用场景一、单例模式(Singleton)单例模式是一种对象创建型模式,它指的是设计一个类,使其只能生成一个实例。
它只提供一个类实例,保证只有一个实例存在。
有时候,只需要一个类的实例来控制整个系统,例如实现一个全局的缓存,或是建立一个共享的日志记录器,单例模式可以很好的实现这个目的。
应用场景:1、对于需要频繁创建和销毁的对象,可以考虑使用单例模式,以避免过多地重复创建和销毁造成系统开销。
2、对于某些资源比较宝贵的对象,例如数据库连接,则可以用单例模式进行封装,保证全局应用程序只有一个,从而避免重复创建,浪费资源。
二、工厂模式(Factory)工厂模式是一种类创建型模式,它把类的实例化推迟到子类来完成。
它用于隔离客户类和实例化对象,通过声明抽象类类来定义构造过程,将不同的定义转移到不同的子类中去,从而使用户不需要关心实例化过程。
1、在有大量不同对象需要创建和管理的情况下,可以利用工厂模式封装类的实例化和存储,将池中不同对象来进行统一管理。
2、在使用设计模式的情况下,复杂的类结构已经不适合用一个实例来创建,可以采用工厂模式实现多个类的实例化,让用户不用关心对象实例的创建过程。
抽象工厂模式是一种工厂模式的拓展,它把简单工厂模式的单一职责拆分为多个类,从而实现一个系列相关的或相互依赖的工厂,以满足比较复杂的对象创建需求。
1、在需要创建复杂对象,而复杂对象又由多个部件组成的情况下,例如计算机,单一工厂模式已经不能满足需求,那么可以通过抽象工厂模式来实现。
2、在需要产生大量不同类型的对象,或者存在一系列相互依赖的产品族,这种情况下可以使用抽象工厂模式,将工厂定义为不同维度组成的一个系列。
四、建造者模式(Builder)建造者模式是一种设计模式,它也叫构造子模式,通过使用建造者模式,客户端可以不必担心具体的生产过程,只需要给出具体的请求,由建造者来负责构造出请求的产品对象。
1、在有复杂的产品对象的时候,例如需要对多个部件进行拼装,以构造出复杂的对象,可以采用建造者模式将复杂的拼装过程进行封装,避免复杂的拼装过程变得混乱。
java 面向对象的常用设计模式
java 面向对象的常用设计模式java 面向对象的常用设计模式有:1、观察者模式观察者模式又称为发布-订阅模式,定义了对象之间一对多依赖关系,当目标对象(被观察者)的状态发生改变时,它的所有依赖者(观察者)都会收到通知。
2、抽象工厂模式抽象工厂模式主要用于创建相关对象的家族。
当一个产品族中需要被设计在一起工作时,通过抽象工厂模式,能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象;并且通过隔离具体类的生成,使得客户端不需要明确指定具体生成类;所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的公共接口,因此只需要改变具体工厂的实例,就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。
3、单例设计模式单例设计模式可以确保系统中某个类只有一个实例,该类自行实例化并向整个系统提供这个实例的公共访问点,除了该公共访问点,不能通过其他途径访问该实例。
4、策略模式将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类,然后在类中包含这个对象的实例,这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。
比如定义一系列的算法,把每一个算法封装起来,并且使它们可相互替换,使得算法可独立于使用它的客户而变化,这就是策略模式。
5、适配器模式适配器模式主要用于将一个类或者接口转化成客户端希望的格式,使得原本不兼容的类可以在一起工作,将目标类和适配者类解耦;同时也符合“开闭原则”,可以在不修改原代码的基础上增加新的适配器类;将具体的实现封装在适配者类中,对于客户端类来说是透明的,而且提高了适配者的复用性,但是缺点在于更换适配器的实现过程比较复杂。
6、命令模式命令模式的本质是将请求封装成对象,将发出命令与执行命令的责任分开,命令的发送者和接收者完全解耦,发送者只需知道如何发送命令,不需要关心命令是如何实现的,甚至是否执行成功都不需要理会。
命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。
Java 设计模式练习题及答案
Java 设计模式练习题及答案在学习Java设计模式时,练习题是非常重要的一部分。
通过练习题的实践,可以更好地理解和应用设计模式,提升自己的编程能力。
本文将介绍一些Java设计模式练习题,并提供相应的答案,希望能对读者在设计模式的学习和实践中有所帮助。
一、题目一:单例模式——懒汉式实现问题描述:请编写一个线程安全的懒汉式单例模式。
解答示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}}```二、题目二:工厂模式——简单工厂实现问题描述:请使用简单工厂模式实现一个计算器,支持加减乘除四种运算。
解答示例:```javapublic class CalculatorFactory {public static Calculator createCalculator(String operator) {Calculator calculator = null;switch (operator) {case "+":calculator = new AddCalculator();break;case "-":calculator = new SubtractCalculator();break;case "*":calculator = new MultiplyCalculator();break;case "/":calculator = new DivideCalculator();break;}return calculator;}}public interface Calculator {double calculate(double num1, double num2);}public class AddCalculator implements Calculator {@Overridepublic double calculate(double num1, double num2) { return num1 + num2;}}public class SubtractCalculator implements Calculator { @Overridepublic double calculate(double num1, double num2) {return num1 - num2;}}// MultiplyCalculator和DivideCalculator类似,省略代码// 使用示例Calculator calculator = CalculatorFactory.createCalculator("+");double result = calculator.calculate(2, 3); // 结果为5```三、题目三:观察者模式问题描述:请设计一个简单的气象站系统,该系统需要实现以下功能:1. 可以添加观察者并实时更新气象数据;2. 当气象数据发生变化时,自动通知所有观察者进行更新。
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。
java设计模式及应用场景
Java设计模式及应用场景1. 概述设计模式是一种通用的解决问题的模板或蓝图,它提供了解决常见软件设计问题的经验。
在软件开发过程中,设计模式可以提高软件的可维护性、可扩展性和重用性。
Java语言是一种面向对象的编程语言,提供了一些常见的设计模式,并且在Java开发领域有广泛的应用。
本文将对Java中的一些常见设计模式及其应用场景进行深入探讨。
2. 创建型设计模式创建型设计模式主要关注对象实例化的方式,目标是提供一种灵活、可扩展的对象创建机制。
2.1 工厂方法模式(Factory Method Pattern)工厂方法模式是一种常见的创建型设计模式,它定义了一个用于创建对象的接口,但将具体的对象创建操作延迟到子类。
工厂方法模式可以隐藏对象的具体创建方式,使得客户端代码与具体对象解耦。
应用场景•当需要创建的对象有共同的接口或基类,并且需要根据具体情况选择其中一个对象时,可以使用工厂方法模式。
•当对象的创建过程比较复杂或需要根据不同的条件创建不同的对象时,可以使用工厂方法模式。
示例代码// 定义产品接口interface Product {void doSomething();}// 具体产品类1class ConcreteProduct1 implements Product {public void doSomething() {// 具体产品1的实现}}// 具体产品类2class ConcreteProduct2 implements Product { public void doSomething() {// 具体产品2的实现}}// 定义工厂接口interface Factory {Product createProduct();}// 具体工厂类1class ConcreteFactory1 implements Factory { public Product createProduct() {return new ConcreteProduct1();}}// 具体工厂类2class ConcreteFactory2 implements Factory { public Product createProduct() {return new ConcreteProduct2();}}// 客户端代码public class Client {public static void main(String[] args) {Factory factory = new ConcreteFactory1(); Product product = factory.createProduct(); product.doSomething();}}2.2 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)抽象工厂模式是一种创建型设计模式,它提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体的类。
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。)
Java单例模式:懒加载(延迟加载)和即时加载
Java单例模式:懒加载(延迟加载)和即时加载引⾔在开发中,如果某个实例的创建需要消耗很多系统资源,那么我们通常会使⽤惰性加载机制(或懒加载、延时加载),也就是说只有当使⽤到这个实例的时候才会创建这个实例,这个好处在单例模式中得到了⼴泛应⽤。
这个机制在单线程环境下的实现⾮常简单,然⽽在多线程环境下却存在隐患。
1、单例模式的惰性加载通常当我们设计⼀个单例类的时候,会在类的内部构造这个类(通过构造函数,或者在定义处直接创建),并对外提供⼀个static getInstance() ⽅法提供获取该单例对象的途径。
public class Singleton{private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton(){…}public static Singleton getInstance(){return instance;}}这样的代码缺点是:第⼀次加载类的时候会连带着创建 Singleton 实例,这样的结果与我们所期望的不同,因为创建实例的时候可能并不是我们需要这个实例的时候。
同时如果这个Singleton 实例的创建⾮常消耗系统资源,⽽应⽤始终都没有使⽤ Singleton 实例,那么创建Singleton 消耗的系统资源就被⽩⽩浪费了。
为了避免这种情况,我们通常使⽤惰性加载的机制,也就是在使⽤的时候才去创建。
public class Singleton{private static Singleton instance = null;private Singleton(){…}public static Singleton getInstance(){if (instance == null)instance = new Singleton();return instance;}}2、惰性加载在多线程中的问题先将惰性加载的代码提取出来:public static Singleton getInstance(){if (instance == null)instance = new Singleton();return instance;}这是如果两个线程 A 和 B 同时执⾏了该⽅法,然后以如下⽅式执⾏:A 进⼊ if 判断,此时 foo 为 null,因此进⼊ if 内B 进⼊ if 判断,此时 A 还没有创建 foo,因此 foo 也为 null,因此 B 也进⼊ if 内A 创建了⼀个 Foo 并返回B 也创建了⼀个 Foo 并返回此时问题出现了,我们的单例被创建了两次,⽽这并不是我们所期望的。
java设计模式及例子
java设计模式及例子
Java设计模式是一种解决软件设计中常见问题的经典方式。
本文将介绍一些常见的Java设计模式并提供相应的例子,帮助读者更好地理解和应用这些模式。
1. 单例模式:保证一个类只有一个实例,并提供全局访问点。
2. 工厂模式:将对象的创建过程封装在一个工厂类中,使用者无需关心对象的创建细节。
3. 抽象工厂模式:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
4. 建造者模式:将一个复杂对象的构建过程拆分成多个简单的步骤,使得构建过程更加灵活。
5. 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,从而使得原本不兼容的类可以协同工作。
6. 装饰者模式:动态地为对象添加额外的功能,而无需修改其原始类。
7. 观察者模式:定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象状态发生改变时,所有依赖它的对象都会自动收到通知并进行更新。
8. 策略模式:定义一系列的算法,将每一个算法封装起来并让它们可以相互替换,从而使算法的变化独立于使用它的客户端。
9. 模板方法模式:定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该
算法的某些特定步骤。
以上就是本文介绍的Java设计模式及其例子,这些模式在软件设计中被广泛应用,读者可以根据自己的需求选择适合自己的模式进行应用。
java单例模式
java单例模式单例模式就是始终是⼀个对象实例.它对外不提供构造函数,因此我们不能够同时产⽣多个对象.(常⽤语⼯具类,数据库连接类等等)单例模式的调⽤:因为单例模式的构造⽅法是私有的,所以在其他类中我们是没有办法直接实例化它的.但是⼜因为她对外提供了⼀个获取类实例的⽅法,所以不论有多少类调⽤,他对外只可能产⽣⼀个类的实例在People类中;创建静态私有对象p;创建getInstance()⽅法来返回对象p;其他类可以直接调⽤getInstance()⽅法获取对象p。
1.饿汉单例模式:即静态初始化的⽅式,它是类⼀加载就实例化对象,所以要提前占⽤资源,因此线程安全public class People{private static People p = new People();private People(){}public static People getInstance(){return p;}}2.懒汉单例模式:它使⽤了延迟加载来保证对象在没有使⽤之前,是不会进⾏初始化的。
缺点:线程不安全,当多个线程运⾏到getInstance()时,有可能会创建多个实例。
public class People{private static People p;private People(){}public static People getInstance(){if(p == null){p = new People();}return p;}}3.我们可以直接加上synchronized ,实现线程同步class Singletion {private static Singletion singletion = null;private Singletion() {}public static synchronized Singletion getSingletion() {if (null == singletion) {singletion = new Singletion();}return singletion;}}实现同步会⼀定程度的使程序的并发度降低,我们可以在对此进⾏改进。
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通过Java反射机制是能够实例化构 造方法为private的类的,那基本上 会使所有的Java单例实现失效。
单例模式
结论
由结果可以得知单例模式为一个面向对象的应用程序提 供了对象惟一的访问点,不管它实现何种功能,整个应 用程序都会同享一个实例对象。
JAVA单例模式
一个类或者程序所提供的接口对于线程来说是原子操作或者多个线程之间 的切换不会导致该接口的执行结果存在二义性。 或者说:如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行,而这些线程 可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样 的,而且其他的变量的值也和预期的是一样的,就是线程安全的。显然以 上实现并不满足线程安全的要求,在并发环境下很可能出现多个实例,也 可能没有实例。
单例模式
不安全解析 假设有线程A和B 1,A,B同时进入第一个if判断 2,A首先进入模块,发现st1为null,开始执行 ts1=new Testslt(); 3,由于JVM的一些优化操作,JVM先划出了一些空白内存给Testslt的实例ts1,但并未初 始化ts1,A便离开了模块 4,B发现ts1不为null便直接离开了 5,B打算使用Testslt实例发现它没有初始化,编译器出错!!!
单例模式
By Zhushengji
单例模式特点
1、单例类只能有一个实例。 2、单例类必须自己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。
应用场景
案例
单例模式
Singleton通过将构造方法限定leton的唯一实例只能通过getstl()方法访问。
单例模式
饿汉模式
作业
饱汉模式