单例的饥饿、懒汉模式案例

今天分享一下单例模式的几种写法，以及抽象工厂的实现代码，希望能对你各位大佬有所帮助。

1. 为什么需要学习设计模式

设计模式（Design pattern）代表了最佳的实践，是很多优秀的软件开发人员的经验总结，是解决特定问题的解决方案。它并不是语法规定，也不拘泥于特定语言。 恰当的使用设计模式可以代码的可复用性，可维护性，可扩展性，健壮性及安全性，这些都是系统非常重要的非功能性需求。

2、常见的设计模式

2.1单例模式

概念：保证在内存中只用一个实例

作用：系统配置文件的管理，这些配置文件只要使用一个单例对象进行读写即可，系统总其他地方需要使用配置信息时，只要使用该单例对象进行获取就可以了，这样便于统一管理配置信息。

优点：

• 在内存中只有一个对象，节省内存空间；

• 避免频繁的创建销毁对象，可以提高性能；

• 避免对共享资源的多重占用，简化访问；

• 为整个系统提供一个全局访问点。

缺点：

• 不适用于变化频繁的对象；

• 滥用单例将带来一些负面问题，如为了节省资源将数据库连接池对象设计为的单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多而出现连接池溢出；

案例

1、饥饿模式

这种直线方式简单，且是线程安全的。

/**
 * 单例模式，饥饿加载
 */
public class SingletonDemo {
​
    //1. 需要有一个私有的构造函数，防止该类通过new的方式创建实例
    private SingletonDemo(){}
​
    //2. 饥饿模式，首先生成一个实例
    private static final SingletonDemo instance = new SingletonDemo();
​
    //3. 静态方法，用于获取已经生成的实例
    public static SingletonDemo getInstance() {
        return instance;
    }
​
    public String hello(String name) {
        return "hello " + name;
    }
​
}

2、懒汉模式

可以保证单例，且线程安全（外部类是单例的；只会执行一次）

外部类调用静态方法时，只加载外部类；当该静态方法访问内部类的属性时候，才会加载静态内部类的实例。

第一种写法

/**
 * 单例模式： 懒加载, 线程安全
 */
public class SingletonDemo04 {
​
    //阻止外部实例化
    private SingletonDemo04(){
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
​
    //使用静态内部类来使用一个SingletonDemo04对象
    private static class SingletonDemoHolder {
        private final static SingletonDemo04 instance = new SingletonDemo04();
    }
​
    public static SingletonDemo04 getInstance() {
        return SingletonDemoHolder.instance;
    }
​
    public String hello(String name) {
        return "hello " + name;
    }
​
}

第二种写法（枚举型）

public enum  SingletonDemo05 {
​
    INSTANCE;
​
    public String hello(String name) {
        return "hello " + name;
    }
    
}

2.2工厂模式

作用

使用工厂的原因是我们可以通过工厂模式，来集中控制对象的创建过程，这样可以给设计带来更多的灵活性；列spring的IOC容器就是工厂模式的经典实现

图解

 

用于生产指定系列的对象。已鸭子为例，鸭子有真的鸭子，橡皮鸭，电子玩具鸭等。如何能方便的创建出各种鸭子，并将创建过程控制起来，以便于以后的维护和扩展？

2.3抽象工厂

 

用于生成指定产品族，一个产品族中包括多种产品。例如： 我们都比较熟悉的电脑制造相关行业，有HP，罗技，联想，戴尔，近几年华为，小米也进来了，每个生产商生产的电脑又包括鼠标，键盘，屏幕等等配件。此时我们需要使用工厂模式来进行管理不同的产品族，这时使用简单工厂（也有叫作工厂方法的）已经无法满足要求，此时可以使用抽象工厂

代码

PcFactory工厂类

public abstract class PcFactory {
​
    public abstract Mouse makeMouse();
​
    public abstract Keyboard makeKeyboard();
​
    private static HpFactory hpFactory = new HpFactory();
​
    private static LogicFactory logicFactory = new LogicFactory();
​
    public final static int PC_TYPE_HP = 1;
​
    public final static int PC_TYPE_LG = 2;
​
​
    public static PcFactory getPcFactory(int pcType) {
        switch (pcType){
            case 1:
                return hpFactory;
            case 2 :
                return logicFactory;
            default:
                return null;
        }
    }

Mouse类

public abstract class Mouse {
​
    abstract String getInfo();
}

Hpkeyboard类

public class HpKeyboard extends Keyboard {
    @Override
    String getInfo() {
        return "HP keyboard";
    }
}

2.4责任链模式

作用

web容器中的过滤器算是责任链模式的一个经典场景。另外举个例子：当在论坛上提交内容时，论坛系统需要对一些关键词进行处理，看看有没有包含一些敏感词汇，而这些敏感词汇我们可以使用责任链模式进行处理。

2.5 观察者模式（Obsever）

 

作用

比较经典的使用场景，比如：java中的swing包中对事件的处理。浏览器对鼠标，键盘等事件的处理等， spring中的事件发布机制也是使用该模式。