浅析Java设计模式编程中的单例模式和简单工厂模式

单例模式
动机
有时候只有一个类的实例是很重要的。比如,一个系统应该只有一个窗口管理实例。

单例模式是最简单设计模式:类负责实例化自己,确保只有一个实例,并且提供一个访问这个实例的入口。

目的
1. 确保只有一个实例被创建。
2. 提供访问这个实例的入口。

使用final确保被创建一次,private的构造函数确保不被实例化。public的getInstance方法确保外部能够访问。下面是饿汉模式:

public class Singleton {
  private static final Singleton instance = new Singleton(); 

  private Singleton() {} 

  public static Singleton getInstance() {
    return instance;
  }
}

懒汉模式:

public class SingletonDemo {
    private static volatile SingletonDemo instance = null; 

    private SingletonDemo() {    } 

    public static SingletonDemo getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (SingletonDemo .class){
                if (instance == null) {
                    instance = new SingletonDemo ();
                }
           }
        }
        return instance;
    }
}

适用场景和实例
1. Logger类,防止每次打印log的使用都创建一个Logger实例。
2. 控制类,一般整个系统都只有一个控制实例。

具体问题和实现
1. 线程安全,健壮的单例模式应该是线程安全的。
2. 懒汉模式使用了双重锁机制。
3. 饿汉模式使用静态变量,在程序加载时就实例化,保证了只有一个实例。
4. 抽象工厂和工厂方法通常被设计成单例模式,以保证只有一个工厂。
5. 使用序列化和反序列化时,会有多个实例被创建,使用readResolve函数避免这个情况,不过最好是不要使用序列化。

   public class Singleton implements Serializable {
... 

// This method is called immediately after an object of this class is deserialized.
// This method returns the singleton instance.
protected Object readResolve() {
  return getInstance();
}
}

关键点
1. 在多线程的程序中,要注意数据的同步。
2. 序列化时要使用readResolve方法返回实例,避免多个对象被创建。
3. 如果被多个类加载器加载时,会有多个实例被创建。


简单工厂模式
动机
简单工厂模式是抽象工厂和工厂方法的基础和初步实现。

目的
1. 不向客户透露对象实例化的细节。
2. 通过通用接口创建对象。

实现

实现非常简单:
1. Client需要Product时,不使用new来创建,而是提供 Product 描述给Factory,让 Factory 提供一个新的 Product 。
2. Factory实例化一个Product给Client。
3. Client使用抽象Product,而不关心Product的具体实现。

实例
1. 绘制形状的绘图程序。形状就是Product接口,三角形这些是Concrete Product,我们可以创建一个工厂,然后根据客户的描述创建对于的产品。不过添加新的形状时,我们需要修改工厂类。

具体问题和实现
1. 添加新产品时,需要修改工厂。

public class ProductFactory{
  public Product createProduct(String ProductID){
    if (id==ID1)
      return new OneProduct();
    if (id==ID2)
      return new AnotherProduct();
    ... // so on for the other Ids 

    return null; //if the id doesn't have any of the expected values
  }
  ...
}

一般我们通过if语句判断产品描述,并实例化不同的产品,有新的产品时,我们需要增加新的判断。通过抽象工厂模式可以解决这个问题。

总结
1. 当你确实需要工厂模式时才使用,不然只是增加程序的复杂度,比如多种对象有相似的基本类型时,可以考虑使用简单工厂模式来统一创建对象。
2. 简单工厂有比较多的判断分支语句,违反了开闭原则的对修改关闭的原则,所以,明智的做法是,对一些固定和简单程序使用简单工厂模式,对一些复杂和需要经常扩展的程序,使用抽象工厂模式或者工厂方法模式。

时间: 2016-01-27

Java单例模式的应用示例

单例模式用于保证在程序的运行期间某个类有且仅有一个实例.其优势在于尽可能解决系统资源.通过修改构造方法的访问权限就可以实现单例模式. 代码如下: 复制代码 代码如下: public class Emperor {    private static Emperor emperor = null;// 声明一个Emperor类的引用 private Emperor() {// 将构造方法私有    } public static Emperor getInstance() {// 实例化引用   

Java单例模式、饥饿模式代码实例

class MyThreadScopeData {       // 单例     private MyThreadScopeData() {     }       // 提供获取实例方法     public static synchronized MyThreadScopeData getThreadInstance() {         // 从当前线程范围内数据集中获取实例对象         MyThreadScopeData instance = map.get();      

java设计模式之单例模式学习

1 概述 单例模式有几个好处: (1)某些类创建比较频繁,对于一些大型的对象,这是一笔很大的系统开销. (2)省去了new操作符,降低了系统内存的使用频率,减轻GC压力. (3)有些类如交易所的核心交易引擎,控制着交易流程,如果该类可以创建多个的话,系统完全乱了. 2 详解 单例模式常用的写法有如下这么两种. 2.1 饿汉式 如果应用程序总是创建并使用单例模式,或者在创建和运行时压力不是很大的情况下,可以使用一个私有静态变量,提前把对象创建好. 复制代码 代码如下: package org.sc

java单例模式4种使用方式分享

1.Java Concurrency In Practice的List 复制代码 代码如下: public class Singleton {      private static class SingletonHolder {          public static Singleton resource = new Singleton();      }      public static Singleton getResource() {          return  Sing

JAVA实现单例模式的四种方法和一些特点

一.饿汉式单例类 复制代码 代码如下: public class Singleton  {      private Singleton(){ } private static Singleton instance = new Singleton(); private static Singleton getInstance(){          return instance;      }  } 特点:饿汉式提前实例化,没有懒汉式中多线程问题,但不管我们是不是调用getInstance()

java单例模式实现面板切换

本文实例为大家分享了java单例模式实现面板切换的具体代码,供大家参考,具体内容如下 1.首先介绍一下什么是单例模式: java单例模式是一种常见的设计模式,那么我们先看看懒汉模式: public class Singleton_ { //设为私有方法,防止被外部类引用或实例 private Singleton_(){ System.out.println("懒汉单例模式"); } private static Singleton_ single = null; //并对外只暴露get

java 单例模式(饿汉模式与懒汉模式)

java 单例模式 饿汉式单例 对于饿汉模式,我们可这样理解: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. 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. 单例设计模式常用于JDBC链接数据库 注意: 1 我们常用的是第一种饿汉式,因为: (1)既然采用了单例设计模式,就是为了使用单例类的对象

java多线程之线程安全的单例模式

概念: java中单例模式是一种常见的设计模式,单例模式分三种:懒汉式单例.饿汉式单例.登记式单例三种. 单例模式有一下特点: 1.单例类只能有一个实例. 2.单例类必须自己创建自己的唯一实例. 3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例. 单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例.在计算机系统中,线程池.缓存.日志对象.对话框.打印机.显卡的驱动程序对象常被设计成单例.这些应用都或多或少具有资源管理器的功能.每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer

java单例模式使用及注意事项

1. 说明 1)单例模式:确保一个类只有一个实例,自行实例化并向系统提供这个实例 2)单例模式分类:饿单例模式(类加载时实例化一个对象给自己的引用),懒单例模式(调用取得实例的方法如getInstance时才会实例化对象)(java中饿单例模式性能优于懒单例模式,c++中一般使用懒单例模式) 3)单例模式要素: a)私有构造方法b)私有静态引用指向自己实例c)以自己实例为返回值的公有静态方法 2.实例 饿单例模式: 复制代码 代码如下: package com.wish.modedesign;

java单例模式学习示例

单例模式有一下特点:1.单例类只能有一个实例.2.单例类必须自己自己创建自己的唯一实例.3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例.单例模式确保某个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例.在计算机系统中,线程池.缓存.日志对象.对话框.打印机.显卡的驱动程序对象常被设计成单例.这些应用都或多或少具有资源管理器的功能.每台计算机可以有若干个打印机,但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中.每台计算机可以有若干通信端口,系统应当集中管理这些通信端

Java单例模式简单示例

本文实例讲述了Java单例模式.分享给大家供大家参考,具体如下: 在实际开发的时候会有一些需求,在某个类中只能允许同时存在一个对象.这时就需要用到单例模式.代码如下 package org.aaa; public class ex { private static ex e; public static ex getEx() { if (e == null) { e=new ex(); } return e; } private ex() { System.out.println("执行单立模式

java泛型学习示例

Java泛型(Generics)是JDK5开始引入的一个新特性,允许在定义类和接口的时候使用类型参数(Type Parameter).声明的类型参数在使用时用具体的类型来替换,现在泛型最主要的应用是在JDK5中的新集合类框架中,Map, List均有用到.其中的优点不言而喻,我们可以横向扩展更多的类,缺点呢,其实也就是他的优点,因为这需要我们在使用泛型类的时候,要很清楚自己的代码目地,不能使用错误的类型. 最基本的泛型类 复制代码 代码如下: package com.garinzhang.jav

Java单例模式实现静态内部类方法示例

Singleton是众多设计模式中最容易理解的一种,也是众多设计模式中较为重要的一种设计模式.接下来我们看看具体介绍. Singleton模式实现的重点在于将构造函数私有化(private),并通过提供静态公有函数(public synchronized static xxx getInstance)来获取定义在类中的静态私有成员(private static xxx instance),通过一个简单的判断静态实例是否为空来控制这个类只能够new一次,即控制了一个类只能有单个实例,一般的实现如下

Java单例模式下的MongoDB数据库操作工具类

本文实例讲述了Java单例模式下的MongoDB数据库操作工具类.分享给大家供大家参考,具体如下: 我经常对MongoDB进行一些基础操作,将这些常用操作合并到一个工具类中,方便自己开发使用. 没用Spring Data.Morphia等框架是为了减少学习.维护成本,另外自己直接JDBC方式的话可以更灵活,为自己以后的积累留一个脚印. JAVA驱动版本: <!-- MongoDB驱动 --> <dependency> <groupId>org.mongodb</g

23种设计模式(1) java单例模式

23种设计模式第四篇:java单例模式 定义: 单例模式,是一种常用的软件设计模式.在它的核心结构中只包含一个被称为单例的特殊类.通过单例模式可以保证系统中一个类只有一个实例.即一个类只有一个对象实例. 特点: 1.单例类只能有一个实例. 2.单例类必须自己自己创建自己的唯一实例. 3.单例类必须给所有其他对象提供这一实例 单例模式的要点: 1.私有的构造方法     2.指向自己实例的私有静态引用     3.以自己实例为返回值的静态的公有的方法 单例模式根据实例化对象时机的不同分为两种: 一

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一:单向链表基本介绍 链表是一种数据结构,和数组同级.比如,Java中我们使用的ArrayList,其实现原理是数组.而LinkedList的实现原理就是链表了.链表在进行循环遍历时效率不高,但是插入和删除时优势明显.下面对单向链表做一个介绍. 单链表的概念 链表是最基本的数据结构,其存储的你原理图如下图所示 上面展示的是一个单链表的存储原理图,简单易懂,head为头节点,他不存放任何的数据,只是充当一个指向链表中真正存放数据的第一个节点的作用,而每个节点中都有一个next引用,指向下一个节点,

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