探索单例模式:设计模式中的瑰宝

news2024/12/23 18:10:19

文章目录

  • 常用的设计模式有以下几种:
    • 一.创建型模式(Creational Patterns):
    • 二.结构型模式(Structural Patterns):
    • 三.行为型模式(Behavioral Patterns):
    • 四.并发模式(Concurrent Patterns):
  • 单例模式概念
  • 一、懒汉式(Lazy Initialization)示例:
  • 二、饿汉式(Eager Initialization)示例:
  • 三、静态内部类示例(推荐使用):
  • 四、枚举示例(推荐使用):
  • 总结


常用的设计模式有以下几种:

一.创建型模式(Creational Patterns):

工厂模式(Factory Pattern)
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
单例模式(Singleton Pattern)
原型模式(Prototype Pattern)
建造者模式(Builder Pattern)

二.结构型模式(Structural Patterns):

适配器模式(Adapter Pattern)
桥接模式(Bridge Pattern)
装饰器模式(Decorator Pattern)
组合模式(Composite Pattern)
外观模式(Facade Pattern)
享元模式(Flyweight Pattern)
代理模式(Proxy Pattern)

三.行为型模式(Behavioral Patterns):

策略模式(Strategy Pattern)
观察者模式(Observer Pattern)
迭代器模式(Iterator Pattern)
命令模式(Command Pattern)
模板方法模式(Template Method Pattern)
职责链模式(Chain of Responsibility Pattern)
状态模式(State Pattern)
访问者模式(Visitor Pattern)
中介者模式(Mediator Pattern)
备忘录模式(Memento Pattern)
解释器模式(Interpreter Pattern)

四.并发模式(Concurrent Patterns):

单例模式(Singleton Pattern,在多线程环境下的应用)
生成器模式(Builder Pattern,在多线程环境下的应用)
保护性暂停模式(Guarded Suspension Pattern)
观察者模式(Observer Pattern,在多线程环境下的应用)

这些设计模式涵盖了对象的创建、对象间的组织和交互、以及对象的行为等方面,可以帮助开发者更好地组织和设计代码,提高代码的可扩展性、可维护性以及重用性。需要根据实际情况选择适合的设计模式来解决问题。


单例模式概念

单例模式是设计模式中的一种,旨在确保一个类只有一个实例对象,并提供全局访问点来获取该实例。

单例模式的关键要点如下😊😊😊:

1.私有构造函数:为了防止外部直接创建实例,将类的构造函数设为私有。

2.静态方法或静态变量:提供一个静态方法或静态变量来获取类的唯一实例。

3.延迟实例化或饿汉式初始化:根据需要可以选择延迟实例化或在类加载时就进行初始化。

4.线程安全性:需考虑在多线程环境下保证单例对象的创建和访问的线程安全性。

5.全局访问点:提供一个全局访问点,使得任何地方都可以获取到单例实例。

同时,单例模式也有一些注意点,如可能引起全局状态的问题、对单元测试的影响等,需要权衡利弊来选择适合的使用场景。😎😎😎
在这里插入图片描述

单例模式有以下几种常见的实现方法:😊😊😊

1.懒汉式(Lazy Initialization):

在第一次使用时才创建实例。
线程不安全,需要考虑多线程环境下的同步问题。
可以通过双重检查锁定、同步方法等方式来实现线程安全。

2.饿汉式(Eager Initialization):

在类加载时就创建实例。
线程安全,因为实例在类加载时就已经创建。
可能会导致不必要的资源浪费,因为实例在整个程序运行期间都存在,即使不使用也会被创建。

3.静态内部类:

使用静态内部类来持有单例实例,在第一次使用时才创建实例。
线程安全,因为静态内部类在类加载时只会被加载一次,保证了实例的唯一性。
推荐使用这种方式实现单例,因为代码简洁、线程安全,且支持懒加载。

4.枚举:

枚举常量就是单例对象的实例。
线程安全,且支持序列化和反序列化,以及防止反射攻击。
推荐使用这种方式实现单例,因为代码简洁、线程安全,且具有额外的优势。

一、懒汉式(Lazy Initialization)示例:

以下是一个懒汉式实现单例模式的示例(非线程安全版本):

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance;
    
    private LazySingleton() {
        // 私有的构造函数,防止外部实例化
    }
    
    public static LazySingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new LazySingleton();
        }
        return instance;
    }
    
    // 其他方法...
}

在这个示例中,LazySingleton类的构造函数是私有的,不允许外部直接实例化对象。getInstance()方法是懒汉式的获取单例实例的方法。在第一次调用getInstance()时,会创建一个新的实例对象并将其赋值给instance变量。之后的调用都会返回之前创建的实例对象。

需要注意的是,这个示例是非线程安全的版本,多线程环境下可能会出现竞态条件。如果多个线程同时调用getInstance()方法,并且instance还没有被初始化,那么可能会创建多个实例。为了解决这个问题,可以使用同步机制(如双重检查锁定)来确保线程安全性。

下面是一个线程安全的双重检查锁定的示例:

public class LazySingleton {
    private static volatile LazySingleton instance;
    
    private LazySingleton() {
        // 私有的构造函数,防止外部实例化
    }
    
    public static LazySingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (LazySingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new LazySingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    
    // 其他方法...
}

在这个示例中,使用了双重检查锁定来确保线程安全。通过在synchronized块内进行二次判断,可以在多线程环境下保证只有一个实例被创建。

需要注意的是,上述示例虽然解决了线程安全性问题,但在某些情况下(如高并发场景)性能可能会有一定的影响。因此,在实际使用中可以根据需求权衡利弊来选择合适的实现方式。

二、饿汉式(Eager Initialization)示例:

以下是一个饿汉式实现单例模式的示例:

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    
    private EagerSingleton() {
        // 私有的构造函数,防止外部实例化
    }
    
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
    
    // 其他方法...
}

在这个示例中,EagerSingleton类在类加载时就创建了一个实例对象,并将其赋值给静态final的instance变量。getInstance()方法直接返回该实例,因此在任何时候调用getInstance()都会获取到同一个实例对象。

饿汉式的实现方式是在类加载时就进行实例化,因此可以保证线程安全性。由于实例在整个程序运行期间都会存在,可能会导致不必要的资源浪费。另外,需要注意的是,在某些特殊情况下可能会引起类加载的顺序问题,需要注意类加载的先后顺序。

总结来说,饿汉式是一种简单、线程安全的单例模式实现方式,适用于实例始终需要被创建且资源消耗较小的情况。但需要注意在某些特殊情况下可能引发的顺序问题。

三、静态内部类示例(推荐使用):

public class Singleton {
    private Singleton() {
        // 私有的构造函数,防止外部实例化
    }
    
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton instance = new Singleton();
    }
    
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
    
    // 其他方法...
}

在这个示例中,Singleton类的实例被定义为私有的静态内部类SingletonHolder的静态成员变量。通过使用静态内部类的方式,可以实现懒加载和线程安全,而无需使用显式的同步机制。

四、枚举示例(推荐使用):

使用枚举实现单例具有以下优点:

线程安全:枚举常量的创建是线程安全的,不会被多个线程重复创建。

防止序列化和反射攻击:枚举类默认实现了Serializable接口,使用枚举实现的单例对象在序列化和反序列化时会得到正确的结果。同时,由于枚举常量有固定的实例,不会受到反射攻击。

以下是使用枚举实现单例的示例:

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    
    public void doSomething() {
        // 单例对象的方法
    }
}

在这个示例中,Singleton是一个枚举类型,并且定义了一个名为INSTANCE的枚举常量,它是单例对象的唯一实例。可以通过Singleton.INSTANCE来访问这个单例对象,并调用其方法。

使用枚举实现单例模式简洁且安全,不需要担心线程安全和反射攻击的问题。因此,当需要实现单例时,可以优先考虑使用枚举来实现。

总结

单例模式的应用有很多,例如全局资源管理、日志记录器、数据库连接池、配置管理器等。
它可以简化代码,提高资源的利用效率,并确保全局只有一个实例对象。😎😎😎

@作者:加辣椒了吗?
简介:憨批大学生一枚,喜欢在博客上记录自己的学习心得,也希望能够帮助到你们!
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/800970.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

js逆向中高级案例-文章标题汇总

一、详细文章 点击链接查看如图案例标题

Tensorflow benchmark 实操指南

环境搭建篇见环境搭建-CentOS7下Nvidia Docker容器基于TensorFlow1.15测试GPU_东方狱兔的博客-CSDN博客 1. 下载Benchmarks源码 从 TensorFlow 的 Github 仓库上下载 TensorFlow Benchmarks,可以通过以下命令来下载 https://github.com/tensorflow/benchmarks 我…

LeetCode每日一题-接雨水

给定 n 个非负整数表示每个宽度为 1 的柱子的高度图,计算按此排列的柱子,下雨之后能接多少雨水。 示例 1: 输入:height [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 输出:6 解释:上面是由数组 [0,1,0,2,1,0,1,3,2,1,2,1] 表…

宋版“三国演义”(北宋、辽、西夏和南宋、金、蒙古)

1 北宋、辽、西夏三国演义 宋、辽、西 夏鼎立形势图 公元960年(后周显德七年),后周大将赵匡胤陈桥兵变黄袍加身,建立了宋朝。 然而,北方有一个资格比它老的国家,是为契丹人建立的辽国。 辽创立于五代初。…

《MySQL》第十一篇 SQL_MODEL模式简述

目录 一. 介绍与使用二. 模式类型三. 常用模式演示ANSI 模式TRADITIONAL 模式STRICT_TRANS_TABLES 模式 一. 介绍与使用 SQL Mode定义了MySQL应支持的SQL语法、数据校验等,这样可以更容易地在不同的环境中使用MySQL 常用来解决下面几类问题: 通过设置S…

ad+硬件每日学习十个知识点(14)23.7.25(以太网IC)

文章目录 1.什么是隔离电路,什么是隔离芯片?2.网线接口RJ45和RJ11的区别?(我们用的电脑都是RJ45)3.什么是rgmii协议?4.什么是以太网协议?5.以太网IC的连接方式6.以太网协议都包含哪些协议&#…

RocketMQ, Dashboard, 控制台安装

文章说明 本文主要说明RocketMQ的控制台(Dashboard)的安装过程。工作中一直用的是别人装好的,这次终于自己亲手装了一遍。 由于每次都要启动三个应用,比较烦,于是我写了一键启动脚本,分享给大家。这个脚本…

AC695-按键处理-带UI

AC695-按键修改 消息发出 对应界面处理

0725 区块链1.0 2.0 3.0 智能合约 比特币 以太坊 DAG 有向无环图

文献阅读:[1]华亚洲. 基于改进Block-DAG区块链的时空数据存储及查询方法研究[D].辽宁大学,2022.DOI:10.27209/d.cnki.glniu.2022.001364.[1]华亚洲,丁琳琳,陈泽等.面向时空数据的区块链构建及查询方法[J].计算机应用,2022,42(11):3429-3437. 文献总结: …

基于MQTT阿里云服务器的物联网关灯项目--舵机

一、关灯神器 本文章由作者李建华所编写,用到的服务器是阿里云部署好的mqtt,链接如有失效,请联系作者微信:Likz777777 要求:不破坏原有功能、可以接入苹果、网页小程序均可控制 设备:香橙派、舵机 具体实现方法: 1.局域网控制&#xff1a…

PHP在线相册--【白嫖项目】

强撸项目系列总目录在000集 PHP要怎么学–【思维导图知识范围】 文章目录 本系列校训本项目使用技术 上效果图phpStudy 设置导数据库项目目录如图:代码部分:主页 配套资源作业: 本系列校训 用免费公开视频,卷飞培训班哈人&…

LeetCode算法心得——合并后数组中的最大元素

大家好,我是晴天学长,这是一道动态规划的逆向思维题,此题甚是神奇!💪💪💪 1 )合并后数组中的最大元素 2) .算法思路 只能选择旁边的,而且还是比自己等大或者比自己小的…

码银送书第四期《Python之光》

作为一种极其流行的编程语言,Python已经成为了当今最为重要的生产力工具之一。无论小学生还是各行各业的从业人员,都开始学习Python编程。这种编程语言在许多领域中都有广泛的应用,因此Python编程已经成为了许多职业的必备能力或者加分项。 …

【云边有个小卖部】上新《探秘Linux》第二章 Linux权限管理

🕺作者: 主页 我的专栏C语言从0到1C初阶C进阶数据结构从0到1探秘Linux菜鸟刷题集 😘欢迎关注:👍点赞🙌收藏✍️留言 🏇码字不易,你的👍点赞🙌收藏❤️关注对我…

mac下安装vue cli脚手架并搭建一个简易项目

目录 1、确定本电脑下node和npm版本是否为项目所需版本。 2、下载vue脚手架 3、创建项目 1、下载node。 如果有node,打开终端,输入node -v和npm -v , 确保node和npm的版本,(这里可以根据自己的需求去选择,如果对最新版本的内容有…

JVM | 类加载是怎么工作的

类加载是怎么工作的 引言类加载器工作原理 | 城市建设过程1. 类加载器加载类前过程JVM进程启动 | 建筑工程立项Bootstrap类加载器创建扩展和应用类加载器 | 高级工程师的两位得力助手 2. 类加载器加载类后过程应用类加载器加载Building链接过程(验证,准备…

Huge and Efficient! 一文了解大规模预训练模型高效训练技术

本文分为三部分介绍了大模型高效训练所需要的主要技术,并展示当前较为流行的训练加速库的统计。文章也同步发布在AI Box知乎专栏(知乎搜索 AI Box专栏),欢迎大家在知乎专栏的文章下方评论留言,交流探讨! 引…

计算机图形学十四路径追踪与渲染方程

路径追踪(Path Tracing)与渲染方程(Render Equation) 简介 利用路径追踪我们可以实现比whitted-style ray tracing更好的全局光照(GI)效果。它的理论基础是渲染方程,最开始由吉姆卡吉亚&#…

066、故障处理之热点问题

为什么要解决热点 分布式架构中各个组件的理想状态:资源利用率相对均衡 形成写热点的原因 高频访问的小表SQL执行计划不合理具有顺序增长属性的索引扫描 数据组织模型 例如数据是序列递增,则有可能数据全部都集中一个region上 ,或者集中…

什么是等保定级?

TOC 一、等保评测介绍 1.1 等保定级目的 网络安全等级保护介绍:目的就是涉及民生问题的信息系统,要按照影响,提前划定等级 实施网络安全保护 信息系统:就是保护的系统,比如 魔幻的 健康码系统安全产品:健…