Java - 单例类

Java单例设计模式

单例模式是Java中最简单的设计模式之一。这种设计模式属于创建模式，因为它提供了一种创建对象的最佳方法。

Java单例类

这种模式涉及一个单一的类，它负责创建对象，同时确保只创建单个对象。这个类提供了一种访问其唯一对象的方法，可以直接访问而无需实例化类的对象。

由于只有一个单例实例，单例的任何实例字段都只会在每个类中出现一次，就像静态字段一样。单例通常控制对资源的访问，例如数据库连接或套接字。

例如，如果您只有一个数据库连接许可证，或者您的JDBC驱动程序在多线程方面存在问题，则单例确保只建立一个连接，或者只有一个线程可以同时访问连接。

单例设计模式的优点

单例设计模式节省内存，因为它只创建了一个对象实例，并且它还提供对其实例的全局访问。

单例设计模式的用途

当您想要创建一个只有一个实例的类时，使用单例设计模式。它主要用于多线程中，以创建多线程和数据库相关的应用程序。

一些使用单例设计模式的设计

• 创建日志记录类
• 创建与配置管理相关的类
• 创建与数据库连接池相关的类
• 为缓存机制创建一个类

Java单例类/设计模式：示例

示例1

最简单的实现包括一个私有构造函数和一个用于保存其结果的字段，以及一个具有诸如getInstance()之类的名称的静态访问器方法。

私有字段可以在静态初始化块中赋值，或者更简单地使用初始化器赋值。getInstance()方法（必须是公共的）然后简单地返回此实例 -

package com.tutorialspoint;

class Singleton {

   private static Singleton singleton = new Singleton( );

   /* A private Constructor prevents any other
    * class from instantiating.
    */
   private Singleton() { }

   /* Static 'instance' method */
   public static Singleton getInstance( ) {
      return singleton;
   }

   /* Other methods protected by singleton-ness */
   protected void demoMethod( ) {
      System.out.println("demoMethod for singleton");
   }
}
public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      Singleton tmp = Singleton.getInstance( );
      tmp.demoMethod( );
   }
}

如果您编译并执行上述程序，您将得到以下结果 -

输出

demoMethod for singleton

示例2

下面的实现显示了一个经典的单例设计模式。在这个例子中，ClassicSingleton类维护对唯一单例实例的静态引用，并从静态getInstance()方法返回该引用。

在这里，ClassicSingleton类采用了一种称为延迟实例化的技术来创建单例；因此，只有在第一次调用getInstance()方法时才会创建单例实例。这种技术确保仅在需要时才创建单例实例。

package com.tutorialspoint;

class ClassicSingleton {

   private static ClassicSingleton instance = null;
   private ClassicSingleton() {
      // Exists only to defeat instantiation.
   }

   public static ClassicSingleton getInstance() {
      if(instance == null) {
         instance = new ClassicSingleton();
      }
      return instance;
   }
   
   protected void demoMethod( ) {
      System.out.println("demoMethod for singleton");
   }
}
public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      ClassicSingleton tmp = ClassicSingleton.getInstance( );
      tmp.demoMethod( );
   }
}

如果您编译并执行上述程序，您将得到以下结果 -

输出

demoMethod for singleton

示例3

下面的实现显示了一个线程安全的单例对象创建。在这个例子中，ClassicSingleton类维护对唯一单例实例的静态引用，并从静态getInstance()方法返回该引用，我们使用synchronized关键字使其成为线程安全的。

class ClassicSingleton {

   private static ClassicSingleton instance = null;
   private ClassicSingleton() {
      // Exists only to defeat instantiation.
   }

   public static synchronized ClassicSingleton getInstance() {
      if(instance == null) {
         instance = new ClassicSingleton();
      }
      return instance;
   }
   
   protected void demoMethod( ) {
      System.out.println("demoMethod for singleton");
   }
}
public class Tester {

   public static void main(String[] args) {
      ClassicSingleton tmp = ClassicSingleton.getInstance( );
      tmp.demoMethod( );
   }
}

如果您编译并执行上述程序，您将得到以下结果 -

输出

demoMethod for singleton