单例模式

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、一个党只能有一个主席。 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。


实现

代码:
SingleObject.java

public class SingleObject {

   //创建 SingleObject 的一个对象
   private static SingleObject instance = new SingleObject();

   //让构造函数为 private,这样该类就不会被实例化
   private SingleObject(){}

   //获取唯一可用的对象
   public static SingleObject getInstance(){
      return instance;
   }

   public void showMessage(){
      System.out.println("Hello World!");
   }
}

SingletonPatternDemo.java

public class SingletonPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {

      //不合法的构造函数
      //编译时错误:构造函数 SingleObject() 是不可见的
      //SingleObject object = new SingleObject();

      //获取唯一可用的对象
      SingleObject object = SingleObject.getInstance();

      //显示消息
      object.showMessage();
   }
}

验证:

Hello World!

单例模式的几种实现方式

  1. 懒汉式,线程不安全
    是否 Lazy 初始化:是
    是否多线程安全:否
    实现难度:易

  2. 懒汉式,线程安全
    是否 Lazy 初始化:是
    是否多线程安全:是
    实现难度:易

  3. 饿汉式
    是否 Lazy 初始化:否
    是否多线程安全:是
    实现难度:易

  4. 双检锁/双重校验锁(DCL,即 double-checked locking)
    JDK 版本:JDK1.5 起
    是否 Lazy 初始化:是
    是否多线程安全:是
    实现难度:较复杂

  5. 登记式/静态内部类
    是否 Lazy 初始化:是
    是否多线程安全:是
    实现难度:一般

  6. 枚举
    JDK 版本:JDK1.5 起
    是否 Lazy 初始化:否
    是否多线程安全:是
    实现难度:易

内容概要:本文档是一份关于交换路由配置的学习笔记,系统地介绍了网络设备的远程管理、交换机与路由器的核心配置技术。内容涵盖Telnet、SSH、Console三种远程控制方式的配置方法;详细讲解了VLAN划分原理及Access、Trunk、Hybrid端口的工作机制,以及端口镜像、端口汇聚、端口隔离等交换技术;深入解析了STP、MSTP、RSTP生成树协议的作用与配置步骤;在路由部分,涵盖了IP地址配置、DHCP服务部署(接口池与全局池)、NAT转换(静态与动态)、静态路由、RIP与OSPF动态路由协议的配置,并介绍了策略路由和ACL访问控制列表的应用;最后简要说明了华为防火墙的安全区域划分与基本安全策略配置。; 适合人群:具备一定网络基础知识,从事网络工程、运维或相关技术岗位1-3年的技术人员,以及准备参加HCIA/CCNA等认证考试的学习者。; 使用场景及目标:①掌握企业网络中常见的交换与路由配置技能,提升实际操作能力;②理解VLAN、STP、OSPF、NAT、ACL等核心技术原理并能独立完成中小型网络搭建与调试;③通过命令示例熟悉华为设备CLI配置逻辑,为项目实施和故障排查提供参考。; 阅读建议:此笔记以实用配置为主,建议结合模拟器(如eNSP或Packet Tracer)动手实践每一条命令,对照拓扑理解数据流向,重点关注VLAN间通信、路由选择机制、安全策略控制等关键环节,并注意不同设备型号间的命令差异。
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