设计模式(创建型)之单例模式
单例模式的目的就是要控制特定的类只产生一个对象,当然也允许在一定情况下灵活的改变对象的个数。
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怎么来实现单例模式呢?
一个类的对象的产生是由类构造函数来完成的,如果想限制对象的产生,一个办法就是:
1,将构造函数变为私有的(至少是受保护的),使得外面的类不能通过引用来产生对象;
2,同时为了保证类的可用性,就必须提供一个自己的对象以及访问这个对象的静态方法。
单例模式可分为有状态的和无状态的。
有状态的单例对象一般也是可变的单例对象,多个单态对象在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务。
没有状态的单例对象也就是不变单例对象,仅用做提供工具函数。
UML类图:
实现:
java:
一、饿汉式:
singleton1.java:
/*
* 创建人:颜超
* 创建时间:2013-6-26
* 文件名:singleton1.java
* 创建型设计模式
* 单例(singleton)
* 饿汉式
*/
public class Singleton1 {
//在自己内部定义自己一个实例
//注意这是private 只供内部调用
private static Singleton1 instance = new Singleton1();
//将构造函数设置为私有
private Singleton1(){
System.out.println("new an instance!");
}
//静态工厂方法,提供了一个供外部访问得到对象的静态方法
public static Singleton1 getInstance(){
return instance;
}
public static void main(String[] args) {
Singleton1.getInstance();
}
}
二、懒汉式:
singleton2.java:
/*
* 创建人:颜超
* 创建时间:2013-6-26
* 文件名:singleton2.java
* 创建型设计模式
* 单例(singleton)
* 懒汉式
*/
public class Singleton2 {
private static Singleton2 instance = null;
private Singleton2(){
System.out.println("new an instance!");
}
//对静态工厂方法进行了同步处理,原因很明显——为了防止多线程环境中产生多个实例
//将类对自己的实例化延迟到第一次被引用的时候。而在"饿汉式"则是在类被加载的时候实例化,这样多次加载会造成多次实例化
public static synchronized Singleton2 getInstance(){
if (instance == null){
instance = new Singleton2();
}
return instance;
}
public static void main(String[] args) {
// Singleton1 s1 = new Singleton1();
Singleton2.getInstance();
}
}
三、
以上两种实现方式均失去了多态性,不允许被继承。还有另外一种灵活点的实现,将构造函数设置为受保护的,这样允许被继承产生子类。
singleton3.java:
import java.util.HashMap;
public class Singleton3 {
private static HashMap sinRegistry = new HashMap();
private static Singleton3 instance = new Singleton3();
protected Singleton3(){
System.out.println("Construction for Singleton3!");
}
public static Singleton3 getInstance(String name){
if (name == null){
name = "Singleton3";
}
if (sinRegistry.get(name) == null){
try{
sinRegistry.put(name, Class.forName(name).newInstance());
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
return (Singleton3)(sinRegistry.get(name));
}
public void test(){
System.out.println("get Class Success!");
}
}
class Singleton3Child1 extends Singleton3 {
public Singleton3Child1(){
System.out.println("Construction for Singleton3Child1!");
}
public static Singleton3Child1 getInstance(){
return (Singleton3Child1)Singleton3.getInstance("Singleton3Child1");
}
public void test(){
System.out.println("get Child1 Class Success!");
}
}
class Singleton3Child2 extends Singleton3 {
public Singleton3Child2(){
System.out.println("Construction for Singleton3Child2!");
}
public static Singleton3Child2 getInstance(){
return (Singleton3Child2)Singleton3.getInstance("Singleton3Child2");
}
public void test(){
System.out.println("get Child2 Class Success!");
}
}
testMain.java:
public class testMain {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
System.out.println("#########################");
Singleton3Child1 s3c1 = new Singleton3Child1();
Singleton3Child2 s3c2 = new Singleton3Child2();
// 因为hashmap的key值是唯一的,所以,下面的三部分一次只能显示一部分
System.out.println("#########################");
Singleton3Child1.getInstance(); //add Singleton3Child1 into hashmap
Singleton3Child2.getInstance(); //add Singleton3Child2 into hashmap
System.out.println("#########################");
Singleton3.getInstance("Singleton3Child1"); //add Singleton3Child1 into hashmap
Singleton3.getInstance("Singleton3Child2"); //add Singleton3Child2 into hashmap
System.out.println("#########################");
Singleton3Child1.getInstance("Singleton3Child1"); //add Singleton3Child1 into hashmap
Singleton3Child1.getInstance("Singleton3Child2"); //add Singleton3Child2 into hashmap
Singleton3Child2.getInstance("Singleton3Child1"); //add Singleton3Child1 into hashmap
Singleton3Child2.getInstance("Singleton3Child2"); //add Singleton3Child2 into hashmap
}
}
由于在 java 中子类的构造函数的范围不能比父类的小,所以可能存在不守规则的客户
程序使用其构造函数来产生实例,造成单例模式失效。
C++:
Singleton.cpp:
#include
using namespace std;
class Singleton{
public:
static Singleton* getInstance(){
if(instance == NULL){
cout << "There is no instance!!!" << endl;
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
private:
Singleton(){
cout << "new an instance!!!" << endl;
}
static Singleton* instance;
};
// static variable "instance" can not initialized in class
Singleton* Singleton::instance = NULL;
int main() {
Singleton::getInstance();
return 0;
}
新闻标题:设计模式(创建型)之单例模式
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