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Java設計模式之單例模式詳解--獨一無二的事物

2023-06-01 09:23:36 軟體設計

前言

本文主要講述單例模式,文中使用通俗易懂的案例,使你更好的學習本章知識點并理解原理,做到有道無術,

一. 什么是單例模式

單例模式是23種設計模式中創建型模式的一種,通過單例模式的方法創建的類在當前行程或者執行緒中只有一個實體,單例模式有兩種比較常見的實作方式:餓漢式懶漢式

二. 生活中的單例模式

1. 父母

古語有云:身體發膚,受之父母,咱們每個人包括江帥自己也是,都是父母的愛情結晶,親生的父母永遠只會有一對,而你未來的孩子也是一樣,也只有一對親生父母,這就跟單例模式很相似,

image.png

2. 婚姻

每個人都渴望擁有能夠完美的愛情,與相愛之人步入婚姻的殿堂,攜手共度余生,而單例模式就像咱們的生活中的婚姻一樣,不管你是否有過婚姻,還是有過多少段婚姻,你的合法妻子最多只會有一個,不可能有多個,婚姻中的伴侶就跟單例模式很相似,

image.png

3. 人生

每個人的人生都是不相同的,沒有兩個一樣的獨立個體,畢竟每個人的生活經歷、成長環境、性格等等都是不一樣的,所以造就了獨一無二的你,而你就是單例模式最好的表現,

image.png

三. 單例模式的實作

接下來咱們就來講下最基礎的兩種單例模式實作方式:餓漢式、懶漢式,

1. 餓漢式

接下來江帥以婚姻中的夫妻物件來舉例,使用餓漢式來實作,首先來創建一個餓漢式類和客戶端,

package com.qianfeng.ran

/*
 * @author:江帥
 *	
 *  由餓漢式創建的類:老婆類
 */
public class Wife{
	//創建一個自身實體物件的私有化靜態屬性
    private static Wife wife = new Wife();

    //創建私有化無參構造方法
    private Wife(){
    }
    //創建一個供外界獲取當前實體物件的公開靜態方法
    public static Wife getInstance(){
        return wife;
    }
}

class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        Wife wife1 = Wife.getInstance();
        Wife wife2 = Wife.getInstance();
        //執行結果:
        //true
        System.out.println(wife1 == wife2);
    }
}

從上面案例可以看出,構造方法被私有化后,我們只能通過它提供的方法 getInstance() 來獲取當前類的實體物件,而我們每次獲取的物件都會是同一個,所以 Wife 是個單例模式的類,

而從 Wife 類中我們能看得到它有個靜態的私有屬性,這個私有屬性就是當前類的實體物件,也就是說不管我們還沒有呼叫這個類,類中的靜態物件屬性在加載進記憶體中的時候已經存在了,這個就是餓漢式的特點,

餓漢式就婚姻里的物件一樣,他(她)一早就出現在這個世上,只是需要你們彼此尋找到對方而已,

2. 懶漢式

接下來江帥再以孩子為例,用懶漢式實作,創建一個懶漢式類和客戶端,

package com.qianfeng.ran

/*
 * @author:江帥
 *	
 *  由懶漢式創建的類:孩子類
 */
public class Child{
	//創建一個型別為當前類的私有化靜態屬性
    private static Child child;

    //創建私有化無參構造方法
    private Child(){
    }
    //創建一個供外界獲取當前實體物件的公開靜態方法
    public static Child getInstance(){
        //判斷靜態屬性是否為 null
        if(child == null){
            //如果為 null 則創建當前類物件并賦值給靜態屬性
            child = new Child();
        }
        return child;
    }
}

class Demo{
    public static void main(String[] args) {
        Child child1 = Child.getInstance();
        Child child2 = Child.getInstance();
        //執行結果:
        //true
        System.out.println(child1 == child2);
    }
}

這個案例也是一樣構造方法被私有化,只能通過其提供的靜態方法獲取其實體物件,

在 Child 類中它也有個靜態的私有屬性,但是這個靜態屬性并沒有賦值,只有在第一次呼叫 Child 類獲取實體方法 getInstance() 的時候,才會創建當前類的實體物件并賦值給其屬性并回傳,因此在沒有呼叫其方法之前,物件是沒有創建的,只有等到需要的時候才會被創建,這就是懶漢式,

懶漢式就孩子一樣,他們并不會一開始就存在,只有當你創造他的時候才會存在,而你與你的物件創建出來每一胎的孩子都會是獨一無二的,即使你多生幾個,每一個都是唯一的,

四. 配套

如果你不習慣閱讀技術文章,或是對文中的技術概念不能很好地理解,可以來看看幫你篩選出的視頻教程,與本文配套的Java學習視頻,戳我直達:

五. 總結

單例模式就像生活中獨一無二的事物一樣,只不過有些早已存在,而有些需要你去創建,在程式中很多場景都會運用到單例模式,它能減少我們需要的物件,降低服務器的壓力,提高運行效率,

不過單例模式的兩種模式中,懶漢式可能會出現執行緒安全問題,就像一胎生2個孩子,這樣每一胎就是獨立的一個物件了,


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