淺析Java設(shè)計(jì)模式編程中的單例模式和簡(jiǎn)單工廠模式
單例模式
動(dòng)機(jī)
有時(shí)候只有一個(gè)類的實(shí)例是很重要的。比如,一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該只有一個(gè)窗口管理實(shí)例。
單例模式是最簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)模式:類負(fù)責(zé)實(shí)例化自己,確保只有一個(gè)實(shí)例,并且提供一個(gè)訪問這個(gè)實(shí)例的入口。
目的
1. 確保只有一個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建。
2. 提供訪問這個(gè)實(shí)例的入口。

使用final確保被創(chuàng)建一次,private的構(gòu)造函數(shù)確保不被實(shí)例化。public的getInstance方法確保外部能夠訪問。下面是餓漢模式:
public class Singleton {
private static final Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
懶漢模式:
public class SingletonDemo {
private static volatile SingletonDemo instance = null;
private SingletonDemo() { }
public static SingletonDemo getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (SingletonDemo .class){
if (instance == null) {
instance = new SingletonDemo ();
}
}
}
return instance;
}
}
適用場(chǎng)景和實(shí)例
1. Logger類,防止每次打印log的使用都創(chuàng)建一個(gè)Logger實(shí)例。
2. 控制類,一般整個(gè)系統(tǒng)都只有一個(gè)控制實(shí)例。
具體問題和實(shí)現(xiàn)
1. 線程安全,健壯的單例模式應(yīng)該是線程安全的。
2. 懶漢模式使用了雙重鎖機(jī)制。
3. 餓漢模式使用靜態(tài)變量,在程序加載時(shí)就實(shí)例化,保證了只有一個(gè)實(shí)例。
4. 抽象工廠和工廠方法通常被設(shè)計(jì)成單例模式,以保證只有一個(gè)工廠。
5. 使用序列化和反序列化時(shí),會(huì)有多個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建,使用readResolve函數(shù)避免這個(gè)情況,不過最好是不要使用序列化。
public class Singleton implements Serializable {
...
// This method is called immediately after an object of this class is deserialized.
// This method returns the singleton instance.
protected Object readResolve() {
return getInstance();
}
}
關(guān)鍵點(diǎn)
1. 在多線程的程序中,要注意數(shù)據(jù)的同步。
2. 序列化時(shí)要使用readResolve方法返回實(shí)例,避免多個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。
3. 如果被多個(gè)類加載器加載時(shí),會(huì)有多個(gè)實(shí)例被創(chuàng)建。
簡(jiǎn)單工廠模式
動(dòng)機(jī)
簡(jiǎn)單工廠模式是抽象工廠和工廠方法的基礎(chǔ)和初步實(shí)現(xiàn)。
目的
1. 不向客戶透露對(duì)象實(shí)例化的細(xì)節(jié)。
2. 通過通用接口創(chuàng)建對(duì)象。
實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單:
1. Client需要Product時(shí),不使用new來創(chuàng)建,而是提供 Product 描述給Factory,讓 Factory 提供一個(gè)新的 Product 。
2. Factory實(shí)例化一個(gè)Product給Client。
3. Client使用抽象Product,而不關(guān)心Product的具體實(shí)現(xiàn)。
實(shí)例
1. 繪制形狀的繪圖程序。形狀就是Product接口,三角形這些是Concrete Product,我們可以創(chuàng)建一個(gè)工廠,然后根據(jù)客戶的描述創(chuàng)建對(duì)于的產(chǎn)品。不過添加新的形狀時(shí),我們需要修改工廠類。
具體問題和實(shí)現(xiàn)
1. 添加新產(chǎn)品時(shí),需要修改工廠。
public class ProductFactory{
public Product createProduct(String ProductID){
if (id==ID1)
return new OneProduct();
if (id==ID2)
return new AnotherProduct();
... // so on for the other Ids
return null; //if the id doesn't have any of the expected values
}
...
}
一般我們通過if語句判斷產(chǎn)品描述,并實(shí)例化不同的產(chǎn)品,有新的產(chǎn)品時(shí),我們需要增加新的判斷。通過抽象工廠模式可以解決這個(gè)問題。
總結(jié)
1. 當(dāng)你確實(shí)需要工廠模式時(shí)才使用,不然只是增加程序的復(fù)雜度,比如多種對(duì)象有相似的基本類型時(shí),可以考慮使用簡(jiǎn)單工廠模式來統(tǒng)一創(chuàng)建對(duì)象。
2. 簡(jiǎn)單工廠有比較多的判斷分支語句,違反了開閉原則的對(duì)修改關(guān)閉的原則,所以,明智的做法是,對(duì)一些固定和簡(jiǎn)單程序使用簡(jiǎn)單工廠模式,對(duì)一些復(fù)雜和需要經(jīng)常擴(kuò)展的程序,使用抽象工廠模式或者工廠方法模式。
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