Java进阶学习笔记5——Static应用知识：单例设计模式

news2024/11/19 9:31:20

设计模式：

架构师会使用到设计模式，开发框架，就需要掌握很多设计模式。

在Java基础阶段学习设计模式，将来面试笔试的时候，笔试题目会经常靠到设计模式。

将来会用到设计模式。框架代码中会用到设计模式。

什么是设计模式？（design pattern）

一个问题经常会有n种解法，其中肯定有一种解法是最优的，这种优的解法被人总结出来了，称之为设计模式。

设计模式就是具体问题的最优解决方法。

设计模式有20多种，对应20多种软件开发中会遇到的问题。

关于设计模式的学习，主要学什么？

解决什么问题？

怎么写？

主要学这两点就行了。

单例设计模式：

确保一个类只有一个对象。

写法：

1）把类的构造器私有；

2）定义一个类变量记住类的一个对象；

3）定义一个类方法，返回对象。

package cn.ensource.d6_singleinstance;

public class A {
    // 定义一个类变量记住类的一个对象
    private static A a = new A();

    // 私有构造器
    private A() {

    }

    // 定义一个类方法返回类对象
    public static A getInstance() {
        return a;
    }
}

测试类：

package cn.ensource.d6_singleinstance;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：掌握单例设计模式的方法

        A a1 = A.getInstance();
        A a2 = A.getInstance();

        System.out.println(a1);
        System.out.println(a2);

    }
}

运行结果：

单例设计模式有什么应用场景和好处？

Runtime类就是典型的单例类，Runtime就是程序的运行环境，Java程序运行的时候只有一个运行环境，因此Runtime只需要一个对象，所以就做成了单例类。

任务管理器也是一个单例模式的例子：

无论我启动多少次任务管理器，任务管理器只有一个。一台电脑只需要一个任务管理器，启动多个任务管理器，界面都是一样，只需要一个即可。所以就设计成单例模式。

在这些业务场景下，使用单例模式，避免浪费内存。

单例设计模式的实现方式很多：

饿汉式单例：拿对象时，对象已经创建好了。

懒汉式单例模式：

拿对象的时候，才开始创建对象（延时加载对象）。

写法：

1）把类的构造器私有。

2）定义一个类变量用于存储对象；

3）提供一个类方法，保证返回的是同一个类对象。

package cn.ensource.d6_singleinstance;

public class B {
    // 2. 定义一个类变量，用于存储这个类的一个对象，这个时候没有创建对象
    private static B b;

    // 1. 私有构造器，对外就不能创建对象了
    private B() {

    }

    // 3. 定义一个类方法，这个方法要保证第一次调用才创建一个对象，后面调用时都会用同一个对象返回
    public static B getInstance() {
        // 第一次，就是b对象还没创建为空null
        if (b == null) {
            b = new B();
        }
        return b;
    }
}

package cn.ensource.d6_singleinstance;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 目标：掌握懒汉式单例模式
        B b1 = B.getInstance();
        System.out.println(b1);
        B b2 = B.getInstance();
        System.out.println(b2);
    }
}

运行结果：