戏说设计模式——单例模式

原创

已于 2024-07-21 16:50:13 修改 · 726 阅读

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#设计模式

于 2024-07-21 16:46:27 首次发布

前言

想一想，如果公司里面有一个大牛，一个人就能把所有的事情都干了，那该多好！作为一个不喜欢卷来卷去的中国时代打工人，我喜欢这样的同事。作为吹着**春风成长起来的企业家，同样喜欢这样的员工（可以少聘用几个打工人了！！！可以裁掉几个打工人了！！！），可以省下不少成本！！！

如你所愿，单例模式就是这么一个时代楷模，虽然不能包揽所有工作，但是分内之事，一人足矣！接下来，来看一个简单的实例吧。

实例一：

package com.elean.design.singleton;

/**
 * @auther Elean
 * @date 17/7/2024 下午4:23
 * @description
 */
public class SuperMan {
    public static SuperMan tom = new SuperMan();
    
    //拒绝招聘
    private SuperMan() {
    }

    //有事找Tom
    public static final SuperMan getInstance() {
        return tom;
    }

    public void serveTea() {
        System.out.println("端茶，我来");
    }

    public void pourWater() {
        System.out.println("倒水，我来");
    }
}

在这个案例里面，我们可以看到单例的几个最基本特点：

1）构造函数私有（拒绝招聘新人，Tom is super man）

2）有一个类变量来承载单一实例

3）给一个静态方法获取实例

当然，如果老板突然有一天喜欢上骑马、烧柴，就需要老实肯干的Tom另外学习喂马、劈柴的技能，如果没涨工资，这就对Tom是很不公平了（也违背了开闭原则：对扩展开放，对修改关闭）。这时候，就需要老板再开放一个岗位主管所有部门的马和柴，为了进一步节约成本，老板决定，招柴买马那天再设此岗位。

实例二：

package com.elean.design.singleton;

/**
 * @auther Elean
 * @date 17/7/2024 下午4:23
 * @description
 */
public class BatMan {
    public static BatMan xiaoMing;

    private BatMan() {
    }

    public static final BatMan getInstance() {
        if (null == xiaoMing) {
            xiaoMing = new BatMan();
        }
        return xiaoMing;
    }

    public void horseFeed() {
        System.out.println("喂马，我去");
    }

    public void choppingFirewood() {
        System.out.println("劈柴，我去");
    }
}

一、单线程下的使用及存在的问题

1.1 饿汉模式和懒汉模式

以上两个示例是单例模式中两种比较简单的写法：饿汉模式和懒汉模式

对比两种写法来看，饿汉模式在类的初始化过程会自动调用它的实例化方法给Tom赋值，而后一直存在于内存中；懒汉模式则是在调用该类的instance()方法时才会进行实例化。从表面上看，懒汉模式对资源的占用相对更小一些。但是我们知道，用户自定义类只有在被使用，或者子类被加载的时候才会被加载，如果我们能够做到让类的加载时间跟使用实例的时间一致，那么这种消耗是可以避免的，这就要求我们熟练掌握jvm的类加载机制，小心使用饿汉模式了。

1.2 反射破坏单例

在单线程中，一般情况下上面两个简单示例是完全可以保证内存中单例了。当然，如果我们使用反射把构造函数设置成true同样可以在内存中创建实例，这种情况，可以在构造函数中像懒汉模式一样先判断内存中是否有实例存在，如下代码。

package com.elean.design.singleton;

import java.lang.reflect.Constructor;

/**
 * @auther Elean
 * @date 18/7/2024 下午8:40
 * @description
 */
public class SingleReflect {
    public static void main(String[] args) {
        SuperMan instance = SuperMan.getInstance();
        try {
            Class<?> clazz = Class.forN