问题:
一个类只有一个实例的用处?
线程池、缓存、对话框、处理偏好设置以及注册表等。
全局变量的缺点?
1. 程序一开始就要创建好对象,一直未使用的话,就会浪费资源;
2. 全局变量只能约定只有一个实例,但是如果new新的实例,也是可以办到的。
1. 单件模式
正常来说,对一般的类而言, 可以多次实例化,如果是非公开的类,只有同包内的类可以实例化,但仍然可以多次实例化。
如果,构造函数是私有的呢?
那么只有类的实例的方法可以调用构造器,但是类的实例又如何生成呢?
鸡生蛋,蛋生鸡?
解决方案:设置静态方法来调用私有构造函数。
这样就可以通过类的静态方法得到实例化的对象了。
简单而言,正常情况下,下面的代码就可以实现单件模式了:
2. 多线程下的单件模式
我们看看上面这种情况,多线程下,也能只有一个实例吗?
那是不可能的,当第一个线程进入if语句之后,还么来得及创建对象,那么第二个线程也进入了if语句,从而生成了两个对象。
定义单件模式:确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
解决方法1:同步方法
将getInstance()变成同步(synchronized)方法。
缺点:显著降低性能(因为第一次调用此方法时才需要同步机制)。
解决方法2:使用“急切”创建实例,而不用延迟实例化方法
前提:如果应用程序总是创建并使用单件实例,或者是单件实例在创建和运行时方面的负担不太繁重。
那么我们可以用下面的方法:
解决方法3:用“双重检查加锁”,在getInstance()中减少同步
实现图如下:
解释:这种方法不用“急切实例化”,1号在第一次没有实例的时候才会进入if语句,然后1号同步实例化的部分。如果2号先进入同步的部分,1号就进入不了同步部分,2号同步完了,1号进入实例化部分还要再次判断是否创建了实例,此时2号已经创建了实例,1号就退出直接返回实例即可。
结束了!
下面探讨几个问题:
1. 难道我不能创建一个类,把所有的方法和变量都定义为静态的,把类当做一个单件?
如果类自给自足,不依赖复杂的初始化,那么这样做是可以的。
如果需要复杂的初始化,而初始化的控制权是在jvm手上,这么做可能导致混乱,特别是当有许多类牵涉其中时,这么做常常造成一些不易发现的和初始化次序有关的bug。(说的很玄学,没有例子,咱们还是尽量用对象的单件吧o.o)
2. 那么类加载器呢?听说两个类加载器有机会各自创建自己的单件实例
是的,每个类加载器都定义了一个命名空间,如果有两个以上的类加载器,不同的类加载器可能会加载同一个类,从整个程序来看,同一个类会被加载多次,那么就会产生多单件共存的现象。所以遇到这种情况请小心。
解决方案:自行指定类加载器,并指定同一个类加载器。
3. 类只能做一件事情,此时做了两件事情:管理自己的实例,还在应用程序中担当角色(没办法,规矩是死的,这种方法设计起来确实更简单)。
4. 全局变量为什么比单件模式差?
全局变量基本上是对象的静态引用,第一点:全局变量是急切实例化,单件模式是延迟实例化;第二点:全局变量不能一定确保只有一个实例;3. 全局变量变向鼓励开发者用许多全局变量指向许多小对象,来造成命名空间的污染(namespace)。(记住,单件也有可能被滥用)。