【設計模式筆記】單例模式Singleton Pattern

單例模式是比較簡單的一個模式，項目中也經常用得到。

實現細節

將類的構造方法設置爲私有的（private），通過個公有的（public）的方法來獲取類的實例。

代碼示例

public class Singleton {
	
	private static Singleton singleton= null;
	
	public static Singleton getSingleton(){
		if(singleton==null){
			singleton = new Singleton();
		}
		return singleton;
	}
	
	private Singleton(){
		//System.out.println("new singleton");
	}		
}

上邊的這個例子在高併發的情況下可能會出現同步問題，如果一個線程在完成if判斷但是對象未能創建完成的時候另一個線程也進行if判斷，那麼內存中就會產生多個實例，爲了保證線程安全，可以採用以下兩種方法。

第一種做法，直接實例化類

public class Singleton {
	
	private static Singleton singleton= new Singleton();
	
	public static Singleton getSingleton(){		
		return singleton;
	}
	
	private Singleton(){
		//System.out.println("new singleton");
	}		
}

第二種方法，對if判斷加鎖

public class ConcurrentSingleton {

	private static ConcurrentSingleton singleton = null;
	
	private ConcurrentSingleton(){
		//System.out.println("new singleton");
	}
	
	public static ConcurrentSingleton getSingleton(){
		if(singleton==null){
			createSingleton();
		}
		return singleton;
	}

	private static synchronized void createSingleton() {
		if(singleton==null){
			singleton = new ConcurrentSingleton();
		}
		
	}
}

單例模式的優缺點

優點是在內存中只存在一個實例，減少內存開銷和創建、銷燬對象的性能損耗，可以避免對資源的多種佔用，優化和共享資源訪問。

缺點是擴展比較困難。

單例模式的擴展

如果一個類只能生成限定個數的實例，可以通過擴展單例來實現

代碼實例

public class MultiInstanceSingleton {
	
	private static int maxInstanceSize = 5;
	
	private int number = 0;
	
	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

	private static Vector<MultiInstanceSingleton> vec = new Vector<MultiInstanceSingleton>();
	
	private MultiInstanceSingleton(){
		
	}
	
	private MultiInstanceSingleton(int num){
		this.number = num;
	}
	
	private static synchronized MultiInstanceSingleton createInstance(){
		return new MultiInstanceSingleton(vec.size());
	}
	
	public static MultiInstanceSingleton getInstance(){
		MultiInstanceSingleton instance = null;
		if(vec.size()<maxInstanceSize){
			instance = createInstance();
			vec.add(instance);
		}else{
			int num = new Random().nextInt(maxInstanceSize);
			instance = vec.elementAt(num);
		}
		return instance;
		
	}
	
	public void doSomething(){
		System.out.println("我是"+this.number+"號");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		for(int i=0;i<50;i++){
			getInstance().doSomething();	
		}
	}

}