常用的设计模式有以下几种:
一.创建型模式(Creational Patterns):
工厂模式(Factory Pattern)
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)
单例模式(Singleton Pattern)
原型模式(Prototype Pattern)
建造者模式(Builder Pattern)
二.结构型模式(Structural Patterns):
适配器模式(Adapter Pattern)
桥接模式(Bridge Pattern)
装饰器模式(Decorator Pattern)
组合模式(Composite Pattern)
外观模式(Facade Pattern)
享元模式(Flyweight Pattern)
代理模式(Proxy Pattern)
三.行为型模式(Behavioral Patterns):
策略模式(Strategy Pattern)
观察者模式(Observer Pattern)
迭代器模式(Iterator Pattern)
命令模式(Command Pattern)
模板方法模式(Template Method Pattern)
职责链模式(Chain of Responsibility Pattern)
状态模式(State Pattern)
访问者模式(Visitor Pattern)
中介者模式(Mediator Pattern)
备忘录模式(Memento Pattern)
解释器模式(Interpreter Pattern)
四.并发模式(Concurrent Patterns):
单例模式(Singleton Pattern,在多线程环境下的应用)
生成器模式(Builder Pattern,在多线程环境下的应用)
保护性暂停模式(Guarded Suspension Pattern)
观察者模式(Observer Pattern,在多线程环境下的应用)
这些设计模式涵盖了对象的创建、对象间的组织和交互、以及对象的行为等方面,可以帮助开发者更好地组织和设计代码,提高代码的可扩展性、可维护性以及重用性。需要根据实际情况选择适合的设计模式来解决问题。
单例模式概念
单例模式是设计模式中的一种,旨在确保一个类只有一个实例对象,并提供全局访问点来获取该实例。
单例模式的关键要点如下😊😊😊:
1.私有构造函数:为了防止外部直接创建实例,将类的构造函数设为私有。
2.静态方法或静态变量:提供一个静态方法或静态变量来获取类的唯一实例。
3.延迟实例化或饿汉式初始化:根据需要可以选择延迟实例化或在类加载时就进行初始化。
4.线程安全性:需考虑在多线程环境下保证单例对象的创建和访问的线程安全性。
5.全局访问点:提供一个全局访问点,使得任何地方都可以获取到单例实例。
同时,单例模式也有一些注意点,如可能引起全局状态的问题、对单元测试的影响等,需要权衡利弊来选择适合的使用场景。😎😎😎
单例模式有以下几种常见的实现方法:😊😊😊
1.懒汉式(Lazy Initialization):
在第一次使用时才创建实例。
线程不安全,需要考虑多线程环境下的同步问题。
可以通过双重检查锁定、同步方法等方式来实现线程安全。
2.饿汉式(Eager Initialization):
在类加载时就创建实例。
线程安全,因为实例在类加载时就已经创建。
可能会导致不必要的资源浪费,因为实例在整个程序运行期间都存在,即使不使用也会被创建。
3.静态内部类:
使用静态内部类来持有单例实例,在第一次使用时才创建实例。
线程安全,因为静态内部类在类加载时只会被加载一次,保证了实例的唯一性。
推荐使用这种方式实现单例,因为代码简洁、线程安全,且支持懒加载。
4.枚举:
枚举常量就是单例对象的实例。
线程安全,且支持序列化和反序列化,以及防止反射攻击。
推荐使用这种方式实现单例,因为代码简洁、线程安全,且具有额外的优势。
一、懒汉式(Lazy Initialization)示例:
以下是一个懒汉式实现单例模式的示例(非线程安全版本):
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {
// 私有的构造函数,防止外部实例化
}
public static LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
// 其他方法...
}
在这个示例中,LazySingleton类的构造函数是私有的,不允许外部直接实例化对象。getInstance()方法是懒汉式的获取单例实例的方法。在第一次调用getInstance()时,会创建一个新的实例对象并将其赋值给instance变量。之后的调用都会返回之前创建的实例对象。
需要注意的是,这个示例是非线程安全的版本,多线程环境下可能会出现竞态条件。如果多个线程同时调用getInstance()方法,并且instance还没有被初始化,那么可能会创建多个实例。为了解决这个问题,可以使用同步机制(如双重检查锁定)来确保线程安全性。
下面是一个线程安全的双重检查锁定的示例:
public class LazySingleton {
private static volatile LazySingleton instance;
private LazySingleton() {
// 私有的构造函数,防止外部实例化
}
public static LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (LazySingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
}
}
return instance;
}
// 其他方法...
}
在这个示例中,使用了双重检查锁定来确保线程安全。通过在synchronized块内进行二次判断,可以在多线程环境下保证只有一个实例被创建。
需要注意的是,上述示例虽然解决了线程安全性问题,但在某些情况下(如高并发场景)性能可能会有一定的影响。因此,在实际使用中可以根据需求权衡利弊来选择合适的实现方式。
二、饿汉式(Eager Initialization)示例:
以下是一个饿汉式实现单例模式的示例:
public class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {
// 私有的构造函数,防止外部实例化
}
public static EagerSingleton getInstance() {
return instance;
}
// 其他方法...
}
在这个示例中,EagerSingleton类在类加载时就创建了一个实例对象,并将其赋值给静态final的instance变量。getInstance()方法直接返回该实例,因此在任何时候调用getInstance()都会获取到同一个实例对象。
饿汉式的实现方式是在类加载时就进行实例化,因此可以保证线程安全性。由于实例在整个程序运行期间都会存在,可能会导致不必要的资源浪费。另外,需要注意的是,在某些特殊情况下可能会引起类加载的顺序问题,需要注意类加载的先后顺序。
总结来说,饿汉式是一种简单、线程安全的单例模式实现方式,适用于实例始终需要被创建且资源消耗较小的情况。但需要注意在某些特殊情况下可能引发的顺序问题。
三、静态内部类示例(推荐使用):
public class Singleton {
private Singleton() {
// 私有的构造函数,防止外部实例化
}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
// 其他方法...
}
在这个示例中,Singleton类的实例被定义为私有的静态内部类SingletonHolder的静态成员变量。通过使用静态内部类的方式,可以实现懒加载和线程安全,而无需使用显式的同步机制。
四、枚举示例(推荐使用):
使用枚举实现单例具有以下优点:
线程安全:枚举常量的创建是线程安全的,不会被多个线程重复创建。
防止序列化和反射攻击:枚举类默认实现了Serializable接口,使用枚举实现的单例对象在序列化和反序列化时会得到正确的结果。同时,由于枚举常量有固定的实例,不会受到反射攻击。
以下是使用枚举实现单例的示例:
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {
// 单例对象的方法
}
}
在这个示例中,Singleton是一个枚举类型,并且定义了一个名为INSTANCE的枚举常量,它是单例对象的唯一实例。可以通过Singleton.INSTANCE来访问这个单例对象,并调用其方法。
使用枚举实现单例模式简洁且安全,不需要担心线程安全和反射攻击的问题。因此,当需要实现单例时,可以优先考虑使用枚举来实现。
总结
单例模式的应用有很多,例如全局资源管理、日志记录器、数据库连接池、配置管理器等。
它可以简化代码,提高资源的利用效率,并确保全局只有一个实例对象。😎😎😎文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-611305.html
@作者:加辣椒了吗?
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