探索单例模式:设计模式中的瑰宝

文章目录

  • 常用的设计模式有以下几种:
    • 一.创建型模式(Creational Patterns):
    • 二.结构型模式(Structural Patterns):
    • 三.行为型模式(Behavioral Patterns):
    • 四.并发模式(Concurrent Patterns):
  • 单例模式概念
  • 一、懒汉式(Lazy Initialization)示例:
  • 二、饿汉式(Eager Initialization)示例:
  • 三、静态内部类示例(推荐使用):
  • 四、枚举示例(推荐使用):
  • 总结


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。😎😎😎
在这里插入图片描述

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。😎😎😎

@作者:加辣椒了吗?
简介:憨批大学生一枚,喜欢在博客上记录自己的学习心得,也希望能够帮助到你们!
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/49467.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

基于ESP8266+网络调试助手点灯实验

文章目录 ESP8266串口wifi模块简介实验准备硬件接线程序下载注意事项总结 ESP8266串口wifi模块 简介 ESP8266 是一种低成本、高性能的 Wi-Fi 模块,内置了 TCP/IP 协议栈,它可以作为单独的无线网络控制器,或者与其他微控制器进行串口通信。它…

大数据面试题之Elasticsearch:每日三题(七)

大数据面试题之Elasticsearch:每日三题 1.Elasticsearch索引文档的流程?2.Elasticsearch更新和删除文档的流程?3.Elasticsearch搜索的流程? 1.Elasticsearch索引文档的流程? 协调节点默认使用文档ID参与计算(也支持通过routing)&a…

SpringBoot集成Lock4j 底层使用Redission 实现分布锁

Lock4j 在分布式系统中,实现锁的功能对于保证数据一致性和避免并发冲突是非常重要的。Lock4j是一个简单易用的分布式锁框架,而Redisson是一个功能强大的分布式解决方案,可以与Lock4j进行集成。 操作步骤 第一步:添加依赖 首先&…

Vite+Typescript+Vue3学习笔记

ViteTypescriptVue3学习笔记 1、项目搭建 1.1、创建项目(yarn) D:\WebstromProject>yarn create vite yarn create v1.22.19 [1/4] Resolving packages... [2/4] Fetching packages... [3/4] Linking dependencies... [4/4] Building fresh packages...success Installed…

Debian LNMP架构的简单配置使用

一、LNMP简介 LinuxNginxMysqlPHP组成的网站架构,常用于中小型网站服务。 二、环境 Debian 6.1.27-1kali1 (2023-05-12) Nginx/1.22.1 10.11.2-MariaDB(mysql) PHP 8.2.7 (Debian 6.1.27包含以上包,直接使用即…

爬虫003_pycharm的安装以及使用_以及python脚本模版设置---python工作笔记021

这里我们用ide,pycharm来编码,看一看如何下载 这里我们下载这个社区办,这个是免费的,个人版是收费的 然后勾选以后 安装以后我们来创建一个项目 这里可以选择python的解释器,选择右边的... 这里我们找到我们自己安装的python解释器

sql server导入.back文件

使用SQL server官方的连接工具 SQL server Management studio 有两种方式 第一种: 前提是,提前知道数据库名称,建好数据库 以数据库 TEST为例子 右键数据库选型,选择新建数据库 输入数据库名字,点击确定 创建完成之…

python爬虫(一)_爬虫原理和数据抓取

关于Python爬虫,我们需要学习的有: Python基础语法学习(基础知识)HTML页面的内容抓取(数据抓取)HTML页面的数据提取(数据清洗)Scrapy框架以及scrapy-redis分布式策略(第三方框架)爬虫(Spider)、反爬虫(Anti-Spider)、反反爬虫(Anti-Anti-Spider)之间的斗…

【设计模式】观察者设计模式解析

目录 一、观察者模式定义 二、观察者模式角色 三、观察者模式类图 四、观察者模式实例 五、观察者模式优缺点 5.1、优点 5.2、缺点 六、观察者模式应用 6.1、Spring 中观察者模式的四个角色 6.2、coding~~~~~~ 一、观察者模式定义 观察者模式(Observer Pattern)&#…

【MySQL基础】

目录 一、概述 1.什么是数据库 2.数据库能干什么 2.1 企业应用 2.2 金融行业 2.3 电子商务 2.4 社交媒体 2.5物联网 3.为什么要用数据库,优势、特性? 3.1 可靠性和稳定性 3.2 数据管理能力 3.3 数据共享和集成 3.4 数据安全性和隐私保护 3…

使用langchain与你自己的数据对话(三):检索(Retrieval)

之前我已经完成了使用langchain与你自己的数据对话的前两篇博客,还没有阅读这两篇博客的朋友可以先阅读一下: 使用langchain与你自己的数据对话(一):文档加载与切割使用langchain与你自己的数据对话(二):向量存储与嵌入 今天我们…

vue2+wangEditor5富文本编辑器(图片视频自定义上传七牛云/服务器)

1、安装使用 安装 yarn add wangeditor/editor # 或者 npm install wangeditor/editor --save yarn add wangeditor/editor-for-vue # 或者 npm install wangeditor/editor-for-vue --save在main.js中引入样式 import wangeditor/editor/dist/css/style.css在使用编辑器的页…

java文件相关操作工具,包括读取服务器路径下文件,删除文件及子文件,删除文件夹等方法

文章目录 一、记录文件相关操作方法二、代码1.读取路径返回List\<File>2.读取路径返回List\<String>3.删除文件夹4.删除文件 一、记录文件相关操作方法 二、代码 1.读取路径返回List<File> import org.slf4j.LoggerFactory; import org.slf4j.Logger;impo…

【Rust笔记】意译解构 Object Safety for trait

意译解构Object Safety for trait 借助【虚表vtable】对被调用成员函数【运行时内存寻址】的作法允许系统编程语言Rust模仿出OOP高级计算机语言才具备的【专用多态Ad-hoc Polymorphism】特性。 计算机高级语言中的“多态”术语是一个泛指。它通常可被细化为 基于继承关系的“子…

QPoint、QLine、QSize、QRect

QPoint、QLine、QSize、QRect QPointQLineQSizeQRect QPoint // 构造函数 // 构造一个坐标原点, 即(0, 0) QPoint::QPoint(); // 参数为 x轴坐标, y轴坐标 QPoint::QPoint(int xpos, int ypos);// 设置x轴坐标 void QPoint::setX(int x); // 设置y轴坐标 void QPoint::setY(in…

性能测试 Linux 环境下模拟延时和丢包实现

在性能测试过程中&#xff0c;我们还需要模拟网络异常的情况下&#xff0c;是否会出现一些异常数据。最常见的就是写库操作&#xff0c;比如说我们下单的场景&#xff0c;如果出现网络异常的时候是否会出现数据对不上这种情况。 如我们JMeter发送成功的请求数量和最终数据库表…

向量vector与erase()

运行代码&#xff1a; //向量vector与erase() #include"std_lib_facilities.h" //声明Item类 struct Item {string name;int iid;double value;Item():name(" "),iid(0),value(0.0){}Item(string ss,int ii,double vv):name(ss),iid(ii),value(vv){}frien…

将AWS S3大文件文件上传相关的API集成为js文件,功能包括 多文件并行上传、文件分片上传、断点续传、文件分片合成、上传暂停、取消上传、文件上传进度条显示

地址 https://github.com/gk-1213/easy-s3/tree/main easy-s3 将AWS S3大文件文件上传相关的API集成为js文件&#xff0c;功能包括多文件并行上传、文件分片上传、断点续传、文件分片合成、上传暂停、取消上传、文件上传进度条显示。 暂时不包括文件分片下载相关功能&#…

【论文阅读】利用道路目标特征的多期车载激光点云配准

目录 引 言1 道路场景点云特征2 配准方法2.1 配准基元获取2.2 特征点提取2.3 两期道路场景车载点云的配准 2.3.1 基于特征点的4PCS 粗配准 3 实验与分析4 结论5 参考文献 摘 要 针对车载移动测量系统获取的城市道路点云场景巨大、目标复杂多样&#xff0c;多期道路场景重访车载…

redis(10):spring+redis+mysql缓存实现

1 新建spring项目 2 修改pom.xml <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="ht…