设计模式-六大原则/单例模式_spring6大设计原则-优快云博客

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设计模式

概念：是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。

作用：为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性、程序的重用性。JDK、Spring等源码中许多地方用到了设计模式

设计模式分类

创建型模式：工厂方法、抽象工厂、单例、建造者、原型
结构型模式：适配器、装饰器、代理、外观、桥接、组合、享元
行为型模式：策略、模板方法、观察者、迭代子模式、责任链、命令、备忘录、状态、访问者、中介者、解释器

六大原则

开放封闭原则：软件实体对扩展是开放的，对于修改是封闭的，尽量通过扩展软件实体来解决需求变化，而不是修改已有代码来完成变化。
里氏代换原则：使用的基类可以在任何地方使用继承的子类进行替换，子类可以扩展父类的功能，但是不能改变父类原有的功能。
依赖倒转原则：程序要依赖于接口（抽象），而不依赖于具体实现，我们在程序代码中传递参数活着关联关系中，尽量引用层次高的抽象层类。**这是开闭原则的基础，对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。**降低客户与实现模块之间的耦合。
接口隔离原则：使用多个专门的隔离的接口，比使用单个总接口要好。一个类对应一个类的依赖性应当建立在最小的接口上。
迪米特法则（最少知识原则）：一个对象应当对其他对象尽可能少地了解，类间解耦。一个类尽量减少对其他对象的依赖，原则是低耦合、高内聚，只有各个模块的耦合性尽量的低，才能提高代码的复用率。
单一职责原则：一个类只负责一项职责，各个职责的程序改动不影响其他程序，降低类和类的耦合度。

单例模式

什么是单例模式

保证一个类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

优缺点

优点
- 活动的实例只有一个，防止其他对象对自己实例化，确保所有对象都访问一个实例
- 提供了对唯一实例的受控访问
- 系统内存中只有一个对象，节约系统资源，当需要频繁创建和销毁对象时，无疑可以提高系统性能。
- 避免对共享资源的多重占用
- 可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问
缺点
- 没有抽象层，扩展较为困难
- 不适用于变化的对象
- 单例类的职责过重，一定程度上违背了单一职责原则
- 为了节省资源将数据库连接池对象设计为单例类，可能会导致共享连接池对象的程序过多导致连接池溢出，如果实例化对象长时间不被利用，系统会认为是垃圾而被回收，导致对象状态的丢失。

单例模式例子

应用程序的日志应用一般都是单例模式，否则不好追加显示
多线程的线程池，因为线程池要方便对池中的线程今昔你个控制
Windows的任务管理器
Windows的回收站

注意

不能使用反射模式创建单例，否则会实例化一个新的对象
使用懒汉式单例注意线程安全问题
懒汉式和饿汉式单例模式构造方法都是私有的，因此不能被继承

单例模式创建

饿汉式：类初始化时，会立即加载该对象，线程安全，效率高，基于classloader机制避免了多线程同步问题。

public class Singleton {
    // 类加载时就初始化，可能会浪费内存
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){
        
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

懒汉式：类初始化时，不会初始化该对象，真正需要使用的时候才会创建该对象，具备懒加载功能，线程不安全

public class Singleton {
    //懒汉式
    private static Singleton instance;
    private Singleton(){
        
    }
    // 此方法加上synchronized来实现线程安全
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类：延迟加载，使用classloader机制保证线程安全，需要对象时候才会加载

public class Singleton {
    //静态内部类
    private static class SingletonHolder{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    private Singleton(){

    }
    private static final Singleton getInstance(){
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

枚举单例：枚举本身就是单例，避免通过反射和反序列化的问题，没有延迟加载，线程安全

public enum EnumSingle {
    INSTANCE;
    //枚举本身也是一个类
    public EnumSingle getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

双重校验锁：延迟加载、高性能、线程安全

public class Singleton {
    // 双重校验锁
    private static volatile Singleton instance;
    //volatile防止指令重排
    // new一个对象时，
    //有开辟空间、初始化对象、将对象地址赋值给引用三步
    // 如果在没有初始化对象时，先将地址赋值，instance==null 也是返回false
    private Singleton(){
        
    }
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance == null){
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}