单例模式

懒汉式单例类
Public class LazySingleton { private static LazySingleton uniqueInstance; //其他成员变量声明 private LazySingleton() {…} public static LazySingleton getInstance() { if (uniqueInstance==null) uniqueInstance=new LazySingleton(); return uniqueInstance } //其他成员方法声明 }
单例模式的关键特征



参与者与协作者：客户对象只能通过 getInstance()方法获得单例类的实例。 效果：客户对象无需操心是否存在单例类的实 例，实例化由单例类自己控制。 实现：



一个引用单例对象的静态私有成员变量 一个公共静态方法，负责实现一次性的实例化并返 回对单例对象的引用 设置为保护或私有的构造方法
Double-Checked Locking模式
/* 线程安全 并且效率高 能有多个线程访问*/ public class DCLSingleton{ Private volatile static DCLSingleton uniqueInstance; Private DCLSingleton(){} Public static DCLSingleton getInstance() { if (uniqueInstance==null) { synchronized (DCLSingleton.class){ if (uniqueInstance == null) { uniqueInstance=new DCLSingleton(); } } 在创建对象之前，添加 } 一次检查，避免不必要 return uniqueInstance; 的锁定，提高效率。 } }
}

那么，是不是有另一种实例化一个对象的方法呢？
单例模式的关键特征



意图：确保一个类只能有一个实例，且 提供对该实例的全局访问。Ensure a class only has one instance, and provide a global point of access to it 问题：几个不同的客户对象需要引用同 一个对象，而且希望确保这种类型的对 象数目不超过一个。 解决方案：保证一个实例
Singleton Pattern （单例模式）
目的


在许多场合，我们希望某个类只能有一个实例。 因为如果该类有多个实例同时存在可能会导致 一些问题的出现。如：一个计算机系统可以有 多台打印机，但打印机管理器只能有一个运行， 每台打印机也只能有一个实例对象，以防止多 个打印作业同时使用一台打印机。 现在请大家设计一个类PrintSpooler，这个类仅 能存在一个实例。
如何创建一个对象


假设你的类为MyObject,你怎样创建一个对象？ New MyObject(); 如果另一个对象想创建一个MyObject对象，他 是不是可以再对MyObject调用new操作？ 如果该类是public的，就可以。 如果该类不是public的，则只有同一个包中的类 可以将它实例化，但是仍然可以将它实例化多 次。

MyClass是一个具有静态方法的类，可以这样调 用其静态方法：
MyClass.getInstance();
如何创建一个对象

如果我们把上面两段代码和在一起会怎么样？
Public class MyClass { private MyClass() {…} public static MyClass getInstance() {…} …
单例模式（Singleton）
使用条件 必要条件：一个类有且只能有一个实例，而且客户可以通过一 个公布的获取点得到它。 如果一个类可以有几个实例共存．就没有必要使用单例类。
单例模式（Singleton）
错误使用例： “全局”变量用单例模式。将一些“全局”变量用单 例模式放到一个类中。 大量使用全局对象会使得程序质量降低；一个设计得当的系统不 应当有所谓的“全局”变量。 违背单例模式的用意，使得这些变量产生错误的依赖关系和耦合 关系。 有些编程语言不支持全局变量； 全局对象方法并不能阻止人们将一个类实例化多次。而 singleton 模式开发人员不可能再有其它途径得到类的多个实例； ——不能用全局对象代替 singleton 模式。这些变量应当放到它们 所描述的实体所对应的类中去。
为何要使用双重检查锁定呢？

考虑这样一种情况，就是有两个线程同时到达，即同时调用 GetInstance （）， 此时由于 singleton == null ，所以很明显，两个线程都可以通过第一重 的 singleton == null ， 进入第一重 if 语句后，由于存在锁机制，所以会有一个线程进入 lock 语 句并进入第二重 singleton == null ， 而另外的一个线程则会在 lock 语句的外面等待。 而当第一个线程执行完 new Singleton（）语句后，便会退出锁定区域 ，此时，第二个线程便可以进入 lock 语句块， 此时，如果没有第二重 singleton == null 的话，那么第二个线程还是可 以调用 new Singleton（）语句， 这样第二个线程也会创建一个 Singleton 实例，这样也还是违背了单例 模式的初衷的， 所以这里必须要使用双重检查锁定。

类LazySingleton只在第一次被引用时才实例化，静态加载该类并不 会将他自己实例化。
多线程问题


如果程序在多线程环境下运行，上述单 例类难以保证只被实例化一次。返回的 不是同一个对象 如何改进？
处理多线程
虽然是安全的 但是效率非常低在一个时候只有一个线程 能访问 同时返回一个对象 public class Singleton{ Private static Singleton uniqueInstance; Private Singleton(){} Public static synchronized Singleton getInstance() { if (uniqueInstance==null) { uniqueInstance=new Singleton(); } return uniqueInstance; } }
单例模式通用结构图
Singleton
-static Singleton uniqueInstance -otherVariable
-Singleton() +static getInstance() +otherMethods()
creates

如何实例化一个对象？
饿汉式单例类
/* 线程安全 但效率比较低 一开始就要加载类new一个 对象 这是 饿汉方式的单例模式*/ Public class EagerSingleton { private static final EagerSingleton uniqueInstance = new EagerSingleton(); private EagerSingleton() {…} public static EagerSingleton getInstance() { return uniqueInstance } }
如何创建一个对象

你可不可以这样做？
Public class MyClass { private MyClass() {…} … }

讨论：这个类能被实例化吗？ 讨论：有没有对象可以调用构造方法MyClass()？
如何创建一个对象

下面的代码意味着什么？
Public class MyClass { public static MyClass getInstance() {…} … }
单例模式（Singleton） 后果： 有控制地得到唯一的实例。 限制了实例个数，减小了内存空间。
懒汉式与饿汉式对比

在资源利用效率上懒汉式优于饿汉式 在速度和反应时间上饿汉式优于懒汉式 共同的缺点：构造函数都是私有，所以 都不能被继承
单例模式（Singleton）
参与者职责 单例（Singleton） —— 定义一个实例操作 Instance ，允许客户得到它唯一 的实例。Instance 是一个类操作。 ——负责创建自己唯一的实例。 协作 客户只从单例的实例操作 Instance 那里存取单例实例。