《java与模式》学习系列——单例模式

一、 单例模式的结构

单例模式有三个要点：

一是某个类只能有一个实例；

二是它必须自行创建这个事例；

三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

饿汉式单例类

源代码如下：

public class EagerSingleton { private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton(); private EagerSingleton(){} public static EagerSingleton getInstance() { return m_instance; } } 

特点：类被加载时，静态变量m_instance会被初始化，此时类的私有构造子会被调用，这时候类的惟一实例就被创建出来了。

懒汉式单例类

源代码如下：

public class LazySingleton { private static LazySingleton m_instance = null; private LazySingleton(){} synchronized public static LazySingleton getInstance() { if(m_instance==null) m_instance = new LazySingleton(); return m_instance; } } 

特点：类被加载时，m_instance还会被初始化，只有第一次引用时才会被初始化。另外上面程序中对静态工厂方法使用了同步化，以处理多线程环境。有些设计师在这里建议使用所谓的“双重检查成例”，必须指出的是，“双重检查成例”不可以在java语言中使用。

饿汉式与懒汉式的比较：

从资源利用效率角度：饿汉式单例类稍差些，因此饿汉式单例类在自己被加载时就将自己实例化了。

从速度和反应时间角度来讲：饿汉式单例类则稍好一些，因为懒汉式单例类在实例化时，必须处理好在多个线程同时首次引用此类时的访问限制问题

从语言角度：饿汉式易于在java内实现，不易在c++中实现，因为静态初始化在c++里没有固定的顺序，可能会出现问题，因此在java中用饿汉式会好一些，在c++中用懒汉式好一些。

登记式单例类

克服饿汉式单例类及懒汉式单例类不可继承的缺点。

代码如下：

//RegSingleton package com.fg.Singleton; import java.util.HashMap; public class RegSingleton { static private HashMap m_registry = new HashMap(); static { RegSingleton x = new RegSingleton(); m_registry.put(x.getClass().getName(), x); } protected RegSingleton(){} static public RegSingleton getInsatance(String name){ if(name==null){ name="com.fg.Singleton.RegSingleton"; } if(m_registry.get(name)==null){ try{ m_registry.put(name, Class.forName(name).newInstance()); }catch(Exception e){ System.out.println("Error happened"); } } return (RegSingleton)(m_registry.get(name)); } } //RegSingletonChild package com.fg.Singleton; public class RegSingletonChild extends RegSingleton{ public RegSingletonChild(){} static public RegSingletonChild getInstance(){ return (RegSingletonChild)RegSingleton.getInsatance("com.fg.Singleton.RegSingletonChild"); } } 

错误使用单例模式的两种情况：

1、不要用一个单例类盛放所有的“全程”变量，这不符合单例模式的三个条件，违反了单例模式的用意。一个设计得当的系统不应当有所谓的“全程”变量，这些变量应当放到它们所描述的实体所对应的类中去。将这些变量从它们所描述的实体类中抽出来，放到一个不相干的单例类中去，使得这些变量产生错误的依赖关系和耦合关系。

2、系统中管理与数据库的链接时，使用单例类包装一个Connection对象，并在finalize方法中关闭connection对象。这样做是不恰当的，除非有单一实例的需求，否则不要使用单例模式。在这里Connection对象可以同时有几个实例共存，不必是单一实例。

二、 单例模式在java中的应用

java的Runtime对象

在java语言内部，java.lang.Runtime对象就是一个使用单例模式的例子。在每一个Java应用程序里面，都有惟一的一个Runtime对象。Runtime类提供一个静态工厂方法getRuntime()方法：public static Runtime getruntime();Runtime对象通常的用途包括：执行外部命令；返回现有内存即全部内存；运行垃圾收集器；加载动态库。

Introspector(自省)类

Introspector类的构造子是私有的，一个静态工厂方法instantiate()提供了Introspector类的惟一实例。一般的做法是通过类 Introspector 来获取某个对象的 BeanInfo 信息，然后通过 BeanInfo 来获取属性的描述器（ PropertyDescriptor ），通过这个属性描述器就可以获取某个属性对应的 getter/setter 方法，然后我们就可以通过反射机制来调用这些方法。