第八章·单例模式

一、单例模式概述

单例模式：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一实例。

二、单例模式结构与实现

2.1 单例模式结构

单例模式只有一个单例模式，就是Singleton。

2.2 单例模式实现

单例模式目前有三种实现方式。饿汉式单例，懒汉式单例，静态内部类。

2.2.1 饿汉式单例

示例代码：

public class LoadBalancer {

    //服务器集合
    private List<String> serverList = null;

    private static final LoadBalancer loadBalancer = new LoadBalancer();

    private LoadBalancer(){}

    //公有静态方法成员方法，返回唯一实例
    public static LoadBalancer getInstance(){
        return loadBalancer;
    }

    //增加服务器
    public void addServer(String server){
        serverList.add(server);
    }

    //移除服务器
    public void removeServer(String server){
        serverList.remove(server);
    }

    //使用Random类随机获取服务器
    public String getServer(){
        Random random = new Random();
        int i = random.nextInt(serverList.size());
        return serverList.get(i);
    }

}

2.2.2 懒汉式单例

示例代码：

public class LoadBalancer {

    //服务器集合
    private List<String> serverList = null;

    private static LoadBalancer loadBalancer = null;

    private LoadBalancer() {
    }

    //公有静态方法成员方法，返回唯一实例
    public static LoadBalancer getInstance() {
        if (loadBalancer == null) {
            synchronized (LoadBalancer.class) {
                if (loadBalancer == null) {
                    loadBalancer = new LoadBalancer();
                }
            }
        }
        return loadBalancer;
    }

    //增加服务器
    public void addServer(String server) {
        serverList.add(server);
    }

    //移除服务器
    public void removeServer(String server) {
        serverList.remove(server);
    }

    //使用Random类随机获取服务器
    public String getServer() {
        Random random = new Random();
        int i = random.nextInt(serverList.size());
        return serverList.get(i);
    }

}

2.2.3 静态内部类

示例代码：

public class LoadBalancer {

    //服务器集合
    private List<String> serverList = null;

    private LoadBalancer(){}

    //使用静态内部类实现单例模式
    private static class HoldLoadBalancer{
        private static final LoadBalancer loadBalancer = new LoadBalancer();
    }

    //公有静态方法成员方法，返回唯一实例
    public static LoadBalancer getInstance(){
        return HoldLoadBalancer.loadBalancer;
    }

    //增加服务器
    public void addServer(String server){
        serverList.add(server);
    }

    //移除服务器
    public void removeServer(String server){
        serverList.remove(server);
    }

    //使用Random类随机获取服务器
    public String getServer(){
        Random random = new Random();
        int i = random.nextInt(serverList.size());
        return serverList.get(i);
    }

}

三、单例模式优缺点和适用环境

3.1 单例模式优点

1. 单例模式提供了对唯一实例的受控访问；
2. 只存在一个对象，可以节约系统资源，提高系统的性能；
3. 允许可变数目的实例。

3.2 单例模式缺点

1. 由于单例模式没有抽象层，因此单例类的扩展有很大的困难；
2. 单例类的职责过重，在一定程度上违背了单一职责原则。

3.3 适用环境

1. 系统只需要一个实例对象，例如系统要求提供一个唯一的序列号生成器或资源管理器。
2. 客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例。

【参考文献】：
本文是根据刘伟的《Java设计模式》一书的学习笔记，仅供学习用途，勿做其他用途，请尊重知识产权。

【本文代码仓库】：https://gitee.com/xiongbomy/java-design-pattern.git