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单例模式源码分析

发布时间:2022-05-12 14:48:04

❶ 什么是单例模式,举例说明

定义:
Singleton模式主要作用是保证在java应用程序中,一个类Class只有一个实例存在。

在很多操作中,比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。

还有, singleton能够被状态化; 这样,多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务,比如,你要论坛中的帖子计数器,每次浏览一次需要计数,单态类能否保持住这个计数,并且能synchronize的安全自动加1,如果你要把这个数字永久保存到数据库,你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。

另外方面,Singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能,

Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。使用Singleton的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有利于Java垃圾回收(garbage collection)。

我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用Singleton模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。

如何使用?
一般Singleton模式通常有几种形式:

public class Singleton {

private Singleton(){}

//在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪?
//注意这是private 只供内部调用

private static Singleton instance = new Singleton();

//这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}

第二种形式:

public class Singleton {

private static Singleton instance = null;

public static synchronized Singleton getInstance() {

//这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次
//使用时生成实例,提高了效率!
if (instance==null)
instance=new Singleton();
return instance; }

}

使用Singleton.getInstance()可以访问单态类。

上面第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生成了。

注意到lazy initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重要,如果没有synchronized,那么使用getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。关于lazy initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的讨论,有兴趣者进一步研究。

一般认为第一种形式要更加安全些。

使用Singleton注意事项:
有时在某些情况下,使用Singleton并不能达到Singleton的目的,如有多个Singleton对象同时被不同的类装入器装载;在EJB这样的分布式系统中使用也要注意这种情况,因为EJB是跨服务器,跨JVM的。

我们以SUN公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator为例稍微分析一下:

在Pet Store中ServiceLocator有两种,一个是EJB目录下;一个是WEB目录下,我们检查这两个ServiceLocator会发现内容差不多,都是提供EJB的查询定位服务,可是为什么要分开呢?仔细研究对这两种ServiceLocator才发现区别:在WEB中的ServiceLocator的采取Singleton模式,ServiceLocator属于资源定位,理所当然应该使用Singleton模式。但是在EJB中,Singleton模式已经失去作用,所以ServiceLocator才分成两种,一种面向WEB服务的,一种是面向EJB服务的。

Singleton模式看起来简单,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要对Java的类 线程 内存等概念有相当的了解。

❷ C++刚学单例模式的代码,对你们来说很简单,麻烦帮解答一下

#include<iostream>//头文件
usingnamespacestd;//命名空间

classSingelton//单例类
{
public:
staticSingelton*GetInstance()//提供了一个获取该单例类实指针的静态函数
{
if(instance_==NULL)//判断该实例是否存在
{
instance_=newSingelton;//不存在的话new一个
}
returninstance_;//存在的话直接返回
}
private:
Singelton()//该单例类的构造函数
{

}
staticSingelton*instance_;//该单例类的实例,静态
};

Singelton*Singelton::instance_;

intmain()
{

Singelton*s=Singelton::GetInstance();//直接获取该单例类实例,因为不存在,所以这里会new一个
Singelton*s2=Singelton::GetInstance();//直接获取该单例类实例,因为存在了,所以直接返回,此时s==s2
}

❸ 单例模式有哪两种设计方法,用文字和代码分别说明

单例模式(Singleton) ,属于最常见的设计模式之一,大部分系统都会用到,目的是为了维护系统中唯一的一个实例。
可分为eager模式,示例代码如下:
Java代码
1.class EagerSingleton{
2. private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
3. private EagerSingleton(){}
4. public static EagerSingleton getInstance(){
5. return m_instance;
6. }
7.}
class EagerSingleton{
private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
private EagerSingleton(){}
public static EagerSingleton getInstance(){
return m_instance;
}
}
和 lazy模式,示例代码如下:
Java代码
1.class LazySingleton{
2. private static LazySingleton m_instance = null;
3. private LazySingleton(){}
4. public synchronized static getInstance(){
5. if(m_instance == null){
6. m_instance = new LazySingleton();
7. }
8. return m_instance;
9. }
10.}
class LazySingleton{
private static LazySingleton m_instance = null;
private LazySingleton(){}
public synchronized static getInstance(){
if(m_instance == null){
m_instance = new LazySingleton();
}
return m_instance;
}
}
java源码中,Runtime.getRuntime()就是单例的一个例子。
单例模式的精神就是整个系统中维护一个实例,推广开来,如果在一个系统中需要维护多个示例,那么就产生了多例模式(multiton)。
多例模式(Multiton) ,通过聚集对象了保留自身的多个示例,根据客户端的参数返回所需要的实例。
示例代码如下:
Java代码
1.class Multiton{
2. private final int INSTANCE_SIZE = 10;
3. private static Map instances = new HashMap(INSTANCE_SIZE);
4. private String name;
5. private Multiton(){}
6. private Multiton(String name){
7. this.name = name;
8. }
9. public synchronized static getInstance(String name){
10. if(instances.containsKey(name)){
11. return instances.get(name);
12. }
13. else{
14. ins = new Multiton(name);
15. instances.put(name, ins);
16. return ins;
17. }
18. }
19.}
class Multiton{
private final int INSTANCE_SIZE = 10;
private static Map instances = new HashMap(INSTANCE_SIZE);
private String name;
private Multiton(){}
private Multiton(String name){
this.name = name;
}
public synchronized static getInstance(String name){
if(instances.containsKey(name)){
return instances.get(name);
}
else{
ins = new Multiton(name);
instances.put(name, ins);
return ins;
}
}
}
[nextpage]
一个实用的例子就是KeyGenerator, 示例代码如下:
Java代码
1.class KeyGenerator{
2. private final int POOL_SIZE = 20;
3. private static Map instances = new HashMap(16);
4. private KeyInfo keyinfo;
5. private KeyGenerator(){}
6. private KeyGenerator(String keyName){
7. this.keyinfo = new KeyInfo(POOL_SIZE, keyName);
8. }
9. public synchronized static getInstance(String keyName){
10. if(instances.containsKey(keyName)){
11. return (KeyGenerator)instances.get(keyName);
12. }
13. else{
14. keyGen = new KeyGenerator(keyName);
15. instances.put(name, keyGen);
16. return keyGen;
17. }
18. }
19. public synzhronized int getNextKey(){
20. return keyinfo.getNextKey();
21. }
22. }
class KeyGenerator{
private final int POOL_SIZE = 20;
private static Map instances = new HashMap(16);
private KeyInfo keyinfo;
private KeyGenerator(){}
private KeyGenerator(String keyName){
this.keyinfo = new KeyInfo(POOL_SIZE, keyName);
}
public synchronized static getInstance(String keyName){
if(instances.containsKey(keyName)){
return (KeyGenerator)instances.get(keyName);
}
else{
keyGen = new KeyGenerator(keyName);
instances.put(name, keyGen);
return keyGen;
}
}
public synzhronized int getNextKey(){
return keyinfo.getNextKey();
}
}

❹ 在Java中,单例设计模式是什么意思有什么优势

  1. 单例模式:保证一个类在使用过程中,只有一个实例。

  2. 优势就是单例模式的作用,这个类永远只有一个实例。

  3. 还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有利于Java垃圾回收。

❺ 什么叫单例模式,如何实现,有什么作用

就是只有一个实例,最简单的单例模式可以用static来实现。
比如下面的_Context变量就是用了单利模式,下面的代码就是外面想调用_Context时,如果_Context已经实例化,那么直接返回,如果没实例化,就实例化它再返回。全局只有一个_Context
比如
public
class
EESGateway
{
private
static
EESDatabaseDataContext
_Context
=
null;
//EESDatabasDataContex
Instance
private
const
string
databaseName
=
"EESDatabase";
//Database
name
///
///
Return
EESDatabaseDataContext
instance.
///
///
EESDatabaseDataContext
instance
public
static
EESDatabaseDataContext
DataContext()
{
if
(_Context
==
null)
{
lock
(typeof(EESGateway))
{
//formate
a
new
string
to
store
the
connectionString
String
connectionString
=
ConfigurationManager.ConnectionStrings["EESDatabase"].ConnectionString;
//create
a
dataContext
using
the
connectionString
above
_Context
=
new
EESDatabaseDataContext(connectionString);
}
}
return
_Context;
}
}

❻ 如何写一个简单的单例模式

一、基本的实现思路:

单例的实现主要是通过以下两个步骤:

1、将该类的构造方法定义为私有方法,这样其他处的代码就无法通过调用该类的构造方法来实例化该类的对象,只有通过该类提供的静态方法来得到该类的唯一实例;

2、在该类内提供一个静态方法,当我们调用这个方法时,如果类持有的引用不为空就返回这个引用,如果类保持的引用为空就创建该类的实例并将实例的引用赋予该类保持的引用。

二、示范如下:

1、枚举实现单例:

(6)单例模式源码分析扩展阅读:

一、单列模式简介:

单例模式是设计模式中最简单的形式之一。这一模式的目的是使得类的一个对象成为系统中的唯一实例。要实现这一点,可以从客户端对其进行实例化开始。因此需要用一种只允许生成对象类的唯一实例的机制,“阻止”所有想要生成对象的访问。使用工厂方法来限制实例化过程。这个方法应该是静态方法(类方法),因为让类的实例去生成另一个唯一实例毫无意义。

二、懒汉与饿汉:

1、懒汉方式:指全局的单例实例在第一次被使用时构建。

2、饿汉方式:指全局的单例实例在类装载时构建。

三、单例模式的三要点:

1、某个类只能有一个实例。

2、它必须自行创建这个实例。

3、它必须自行向整个系统提供这个实例。

四、优缺点:

1、优点:

①实例控制:单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本,从而确保所有对象都访问唯一实例。

②灵活性:因为类控制了实例化过程,所以类可以灵活更改实例化过程。

2、缺点:

①开销:虽然数量很少,但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例,将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。

②可能的开发混淆:使用单例对象(尤其在类库中定义的对象)时,开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码,因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。

③对象生存期:不能解决删除单个对象的问题。在提供内存管理的语言中(例如基于.NET Framework的语言),只有单例类能够导致实例被取消分配,因为它包含对该实例的私有引用。在某些语言中(如 C++),其他类可以删除对象实例,但这样会导致单例类中出现悬浮引用。

❼ 关于单例模式,如何理解

单例模式就是 :
1、类的构造函数为private,即外部程序不能通过new关键字创建对象的实例
2、类中提供一个private static的 类变量引用 ;
3、单例类中提供静态方法 定义为 public static 的方法获取一个类的实例 ;
4、静态方法返回 类的引用,即 第2点中的 私有 静态变量 。

私有静态变量可以 定义的时候初始化 ,也可以 在第一次使用的时候,即调用AA.getInstanc()方法中判断 静态变量是否为空在初始化 。

❽ java 单例模式这个要怎么理解

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
注意:
1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
介绍

意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
主要解决:一个全局使用的类频繁地创建与销毁。
何时使用:当您想控制实例数目,节省系统资源的时候。
如何解决:判断系统是否已经有这个单例,如果有则返回,如果没有则创建。
关键代码:构造函数是私有的。
应用实例:
1、一个班级只有一个班主任。
2、Windows 是多进程多线程的,在操作一个文件的时候,就不可避免地出现多个进程或线程同时操作一个文件的现象,所以所有文件的处理必须通过唯一的实例来进行。
3、一些设备管理器常常设计为单例模式,比如一个电脑有两台打印机,在输出的时候就要处理不能两台打印机打印同一个文件。
优点:
1、在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例(比如管理学院首页页面缓存)。
2、避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。
缺点:没有接口,不能继承,与单一职责原则冲突,一个类应该只关心内部逻辑,而不关心外面怎么样来实例化。
使用场景:
1、要求生产唯一序列号。
2、WEB 中的计数器,不用每次刷新都在数据库里加一次,用单例先缓存起来。
3、创建的一个对象需要消耗的资源过多,比如 I/O 与数据库的连接等。
注意事项:getInstance() 方法中需要使用同步锁 synchronized (Singleton.class) 防止多线程同时进入造成 instance 被多次实例化。

❾ 怎么理解python单例模式

在聊这之前我们首先要明确的是,单例模式在实际中的意义以及在python中具有实现的价值?

当前,相信有很多人支持单例模式,也有不少人反对,尤其是在python中,目前依旧具有很大的争议性。我们要在评论之前首先要了解单例模式

什么是单例模式?

顾名思义:就是单个模式

单例模式是一种常见的软件设置模式,在它的核心结构中只包含一个被称为单例类的特殊类,通过单例模式可以保证系统中的一个类只有一个实例而且该实例易于外界访问,从而方便对实例个数的控制并节约系统资源。如果希望在系统中某个对象只能存在一个,单例模式是最好的解决方案。

单例模式的要点有三类

❿ java中的单例模式的代码怎么写

单例模式(Singleton) ,属于最常见的设计模式之一,大部分系统都会用到,目的是为了维护系统中唯一的一个实例。
可分为eager模式,示例代码如下:
Java代码
1.class EagerSingleton{
2. private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
3. private EagerSingleton(){}
4. public static EagerSingleton getInstance(){
5. return m_instance;
6. }
7.}
class EagerSingleton{
private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();
private EagerSingleton(){}
public static EagerSingleton getInstance(){
return m_instance;
}
}
和 lazy模式,示例代码如下:
Java代码
1.class LazySingleton{
2. private static LazySingleton m_instance = null;
3. private LazySingleton(){}
4. public synchronized static getInstance(){
5. if(m_instance == null){
6. m_instance = new LazySingleton();
7. }
8. return m_instance;
9. }
10.}
class LazySingleton{
private static LazySingleton m_instance = null;
private LazySingleton(){}
public synchronized static getInstance(){
if(m_instance == null){
m_instance = new LazySingleton();
}
return m_instance;
}
}
java源码中,Runtime.getRuntime()就是单例的一个例子。
单例模式的精神就是整个系统中维护一个实例,推广开来,如果在一个系统中需要维护多个示例,那么就产生了多例模式(multiton)。
多例模式(Multiton) ,通过聚集对象了保留自身的多个示例,根据客户端的参数返回所需要的实例。
示例代码如下:
Java代码
1.class Multiton{
2. private final int INSTANCE_SIZE = 10;
3. private static Map instances = new HashMap(INSTANCE_SIZE);
4. private String name;
5. private Multiton(){}
6. private Multiton(String name){
7. this.name = name;
8. }
9. public synchronized static getInstance(String name){
10. if(instances.containsKey(name)){
11. return instances.get(name);
12. }
13. else{
14. ins = new Multiton(name);
15. instances.put(name, ins);
16. return ins;
17. }
18. }
19.}
class Multiton{
private final int INSTANCE_SIZE = 10;
private static Map instances = new HashMap(INSTANCE_SIZE);
private String name;
private Multiton(){}
private Multiton(String name){
this.name = name;
}
public synchronized static getInstance(String name){
if(instances.containsKey(name)){
return instances.get(name);
}
else{
ins = new Multiton(name);
instances.put(name, ins);
return ins;
}
}
}
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一个实用的例子就是KeyGenerator, 示例代码如下:
Java代码
1.class KeyGenerator{
2. private final int POOL_SIZE = 20;
3. private static Map instances = new HashMap(16);
4. private KeyInfo keyinfo;
5. private KeyGenerator(){}
6. private KeyGenerator(String keyName){
7. this.keyinfo = new KeyInfo(POOL_SIZE, keyName);
8. }
9. public synchronized static getInstance(String keyName){
10. if(instances.containsKey(keyName)){
11. return (KeyGenerator)instances.get(keyName);
12. }
13. else{
14. keyGen = new KeyGenerator(keyName);
15. instances.put(name, keyGen);
16. return keyGen;
17. }
18. }
19. public synzhronized int getNextKey(){
20. return keyinfo.getNextKey();
21. }
22. }
class KeyGenerator{
private final int POOL_SIZE = 20;
private static Map instances = new HashMap(16);
private KeyInfo keyinfo;
private KeyGenerator(){}
private KeyGenerator(String keyName){
this.keyinfo = new KeyInfo(POOL_SIZE, keyName);
}
public synchronized static getInstance(String keyName){
if(instances.containsKey(keyName)){
return (KeyGenerator)instances.get(keyName);
}
else{
keyGen = new KeyGenerator(keyName);
instances.put(name, keyGen);
return keyGen;
}
}
public synzhronized int getNextKey(){
return keyinfo.getNextKey();
}
}

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