JAVA设计模式-Singleton-优快云博客

本文详细介绍了 Java 中 Singleton 设计模式的实现原理及其应用场景，通过示例代码展示了如何限制类仅生成一个实例，以及如何扩展该模式以限制实例数量。

一系列设计模式介绍：http://blog.youkuaiyun.com/vincentzhao2009/article/details/6185236

近来一直在研究JAVA的设计模式，看了很多别人的文章和源码，自己也写了一些，算是有一些认识吧，我想要把这些想法都记录下来。23个设计模式算很多了，希望我能有时间，也有毅力能够坚持下来。下面就是第一个设计模式，Singleton。

这个模式限制了使用这个模式的类只能生成一个对象。有一些对象其实我们完全只需要一个即可，如：线程池（threadpool）、缓存（cache）、注册表（registry)的对象、设备的驱动程序的对象等等。事实上，这些类的对象只能有一个实例，如果制造出多个实例，就会导致许多问题的产生，例如：程序的行为异常、资源的过量使用、产生不一致的结果等等。Java Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。是用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）。

下面我就用代码来实现一个Singleton模式，当然这只是其中一种实现方法而已。

[java]view plaincopy 
   
 public class Singleton {   
     //构造函数为private，所以其它类（包括子类）无法调用构造函数来实例化这个类。  
     private Singleton(){}     
     //这个类中有一个成员变量的类型就是自身，它是stataic和private的，  
     //表明这个类的这个变量只有这一份，并且只能在内部调用。  
     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;   
     }     
 }  

然后是测试代码：

[java]view plaincopy 
   
 public class Test{  
     public static void main(String[] args){  
         //使用方法  
         Singleton singleton1;   
         singleton1 = Singleton.getInstance();  
         Singleton singleton2;   
         singleton2 = Singleton.getInstance();  
         System.out.println(singleton1.equals(singleton2));  
     }  
 }  

上面的代码的打印结果是true，证明了singleton1和singleton2指向了同一个对象。

这里我想要提一下这个equals()方法，这个方法是没有被重载过的方法，因此，这个equals()方法比较的是两个对象的引用，引用这个词语类似于c/c++里的指针，所以说，equals()方法返回true，就意味着这是同一个对象。

另外，我想提一下static这个关键字，它是Singleton模式的核心。

1.Singleton类的成员变量instance被声明为staitc就意味着这个成员变量只有一份（而不是每个对象一份）。

2.getInstance()这个方法是static的就是说，这个方法在Singleton这个类没有被实例化的时候就能使用。

3.当Singleton这个类被加载的时候（是执行singleton1 = Singleton.getInstance();这句话的时候，注意不是这句话Singleton singleton1; ），这个类的静态成员变量instance被初始化（private static Singleton instance = new Singleton(); 这句话被执行），然后（注意是先初始化，再调用）调用getInstance()方法返回这个成员变量instance，当执行singleton2 = Singleton.getInstance();这句话的时候，因为instance被声明成static，因此，private static Singleton instance = new Singleton(); 不会被（注意是不会被）再次调用，而是直接调用getInstance()方法，返回同一个instance。这样就实现了Singleton这个模式。

下面是一些扩展，既然我们能够限制类只能生成一个对象，那么就能限制它最多生成指定数量个对象，代码如下：

[java]view plaincopy 
   
 public class Singleton {   
     private Singleton(){}   
     private static int count = 0;   
     public synchronized static Singleton getInstance() {   
         if(count < 10){  
             count++;  
             return new Singleton();   
         }else{  
             return null;  
         }         
     }   
     public static void main(String[] args){  
         //使用方法  
         for(int i = 0; i<15; i++){  
             Singleton singleton = Singleton.getInstance();   
             System.out.println(singleton);  
         }  
     }  
 }   