设计模式
单例模式:
java单例模式懒汉和饿汉Java Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中,一个类Class只有一个实例存在。使用Singleton的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有利于Java垃圾回收(garbage collection)。
我们在浏览BBS、SNS网站的时候,常常会看到“当前在线人数”这样的一项内容。对于这样的一项功能,我们通常的做法是把当前的在线人数存放到一个内存、文件或者数据库中,每次用户登录的时候,就会马上从内存、文件或者数据库中取出,在其基础上加1后,作为当前的在线人数进行显示,然后再把它保存回内存、文件或者数据库里,这样后续登录的用户看到的就是更新后的当前在线人数;同样的道理,当用户退出后,当前在线人数进行减1的工作。所以,对于这样的一个需求,我们按照面向对象的设计思想,可以把它抽象为“在线计数器”这样一个对象。
网站代码中凡是用到计数器的地方,只要new一个计数器对象,然后就可以获取、保存、增加或者减少在线人数的数量。不过,我们的代码实际的使用效果并不好。假如有多个用户同时登录,那么在这个时刻,通过计数器取到的在线人数是相同的,于是他们使用各自的计数器加1后存入文件或者数据库。这样操作后续登陆的用户得到的在线人数,与实际的在线人数并不一致。所以,把这个计数器设计为一个全局对象,所有人都共用同一份数据,就可以避免类似的问题,这就是我们所说的单例模式的其中的一种应用。
单例模式能够保证一个类仅有唯一的实例,并提供一个全局访问点。
我们是不是可以通过一个全局变量来实现单例模式的要求呢?我们只要仔细地想想看,全局变量确实可以提供一个全局访问点,但是它不能防止别人实例化多个对象。通过外部程序来控制的对象的产生的个数,势必会系统的增加管理成本,增大模块之间的耦合度。所以,最好的解决办法就是让类自己负责保存它的唯一实例,并且让这个类保证不会产生第二个实例,同时提供一个让外部对象访问该实例的方法。自己的事情自己办,而不是由别人代办,
这非常符合面向对象的封装原则。
单例模式主要有3个特点,:
1、单例类确保自己只有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的实例。
3、单例类必须为其他对象提供唯一的实例。
单例模式的实现方式:懒汉单例类和饿汉单例类
单例模式的实现有多种方法,常见的就有懒汉式单例类和饿汉式单例类。我们前面介绍的实现方法就属于懒汉式单例类。
懒汉式单例类
对于懒汉模式,我们可以这样理解:该单例类非常懒,只有在自身需要的时候才会行动,从来不知道及早做好准备。它在需要对象的时候,才判断是否已有对象,如果没有就立即创建一个对象,然后返回,如果已有对象就不再创建,立即返回。
懒汉模式只在外部对象第一次请求实例的时候才去创建。
饿汉式单例
对于饿汉模式,我们可以这样理解:该单例类非常饿,迫切需要吃东西,所以它在类加载的时候就立即创建对象。
我们对比一下懒汉模式和饿汉模式的优缺点:
懒汉模式,它的特点是运行时初始化获得对象的速度比较慢,但加载类的时候比较快。它在整个应用的生命周期只有一部分时间在占用资源。
饿汉模式,它的特点是加载类的时候比较慢,但运行时获得对象的速度比较快。它从加载到应用结束会一直占用资源。
这两种模式对于初始化较快,占用资源少的轻量级对象来说,没有多大的性能差异,选择懒汉式还是饿汉式都没有问题。但是对于初始化慢,占用资源多的重量级对象来说,就会有比较明显的差别了。所以,对重量级对象应用饿汉模式,类加载时速度慢,但运行时速度快;懒汉模式则与之相反,类加载时速度快,但运行时第一次获得对象的速度慢。
从用户体验的角度来说,我们应该首选饿汉模式。我们愿意等待某个程序花较长的时间初始化,却不喜欢在程序运行时等待太久,给人一种反应迟钝的感觉,所以对于有重量级对象参与的单例模式,我们推荐使用饿汉模式。
而对于初始化较快的轻量级对象来说,选用哪种方法都可以。如果一个应用中使用了大量单例模式,我们就应该权衡两种方法了。轻量级对象的单例采用懒汉模式,减轻加载时的负担,缩短加载时间,提高加载效率;同时由于是轻量级对象,把这些对象的创建放在使用时进行,实际就是把创建单例对象所消耗的时间分摊到整个应用中去了,对于整个应用的运行效率没有太大影响。
什么情况下使用单例模式
单例模式也是一种比较常见的设计模式,它到底能带给我们什么好处呢?其实无非是三个方面的作用:
第一、控制资源的使用,通过线程同步来控制资源的并发访问;
第二、控制实例产生的数量,达到节约资源的目的。
第三、作为通信媒介使用,也就是数据共享,它可以在不建立直接关联的条件下,让多个不相关的两个线程或者进程之间实现通信。
比如,数据库连接池的设计一般采用单例模式,数据库连接是一种数据库资源。软件系统中使用数据库连接池,主要是节省打开或者关闭数据库连接所引起的效率损耗,这种效率上的损耗还是非常昂贵的。当然,使用数据库连接池还有很多其它的好处,可以屏蔽不同数据数据库之间的差异,实现系统对数据库的低度耦合,也可以被多个系统同时使用,具有高可复用性,还能方便对数据库连接的管理等等。数据库连接池属于重量级资源,一个应用中只需要保留一份即可,既节省了资源又方便管理。所以数据库连接池采用单例模式进行设计会是一个非常好的选择。
在我们日常使用的在Windows中也有不少单例模式设计的组件,象常用的文件管理器。由于Windows操作系统是一个典型的多进程多线程系统,那么在创建或者删除某个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象。采用单例模式设计的文件管理器就可以完美的解决这个问题,所有的文件操作都必须通过唯一的实例进行,这样就不会产生混乱的现象。
runTime ,awt
工厂模式:创建实例防止对象传递过多
策略模式:对象行为型模式,主要是定义一系列的算法,把这些算法一个个封装成单独的类。做一件事有多种方法
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