kapok
          
				
          垃圾桶,嘿嘿，我藏的這么深你們還能找到啊，真牛！
          
			          		
		
          
	
          

          

          
	
          
		
          
			
 
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http://www.uml.org.cn/j2ee/200501241.htm

          單例模式完全剖析(3)---- 探究簡(jiǎn)單卻又使人迷惑的單例模式
          

          
kevin 翻譯 選自：java研究組織
          

          


          


          


          
使用注冊(cè)表 

          使用一個(gè)單例類(lèi)注冊(cè)表可以：
          

            

          • 在運(yùn)行期指定單例類(lèi)
            

          • 防止產(chǎn)生多個(gè)單例類(lèi)子類(lèi)的實(shí)例
            在例8的單例類(lèi)中，保持了一個(gè)通過(guò)類(lèi)名進(jìn)行注冊(cè)的單例類(lèi)注冊(cè)表：
            例8 帶注冊(cè)表的單例類(lèi)
            

            

              

            1. import java.util.HashMap; 

            2. import org.apache.log4j.Logger; 

            3. 　 

            4. public class Singleton { 

            5.    private static HashMap map = new HashMap(); 

            6.    private static Logger logger = Logger.getRootLogger(); 

            7. 　 

            8.    protected Singleton() { 

            9.       // Exists only to thwart instantiation 

            10.    } 

            11.    public static synchronized Singleton getInstance(String classname) { 

            12.       if(classname == null) throw new IllegalArgumentException("Illegal classname"); 

            13.          Singleton singleton = (Singleton)map.get(classname); 

            14. 　 

            15.       if(singleton != null) { 

            16.          logger.info("got singleton from map: " + singleton); 

            17.          return singleton; 

            18.       } 

            19.       if(classname.equals("SingeltonSubclass_One")) 

            20.             singleton = new SingletonSubclass_One();          

            21.          else if(classname.equals("SingeltonSubclass_Two")) 

            22.             singleton = new SingletonSubclass_Two(); 

            23. 　 

            24.       map.put(classname, singleton); 

            25.       logger.info("created singleton: " + singleton); 

            26.       return singleton; 

            27.    } 

            28.    // Assume functionality follows that's attractive to inherit 

            29. } 

            這段代碼的基類(lèi)首先創(chuàng)建出子類(lèi)的實(shí)例，然后把它們存儲(chǔ)在一個(gè)Map中。但是基類(lèi)卻得付出很高的代價(jià)因?yàn)槟惚仨殲槊恳粋€(gè)子類(lèi)替換它的getInstance()方法。幸運(yùn)的是我們可以使用反射處理這個(gè)問(wèn)題。
            

            使用反射

            在例9的帶注冊(cè)表的單例類(lèi)中，使用反射來(lái)實(shí)例化一個(gè)特殊的類(lèi)的對(duì)象。與例8相對(duì)的是通過(guò)這種實(shí)現(xiàn)，Singleton.getInstance()方法不需要在每個(gè)被實(shí)現(xiàn)的子類(lèi)中重寫(xiě)了。
            例9 使用反射實(shí)例化單例類(lèi)
            

            

              

            1. import java.util.HashMap; 

            2. import org.apache.log4j.Logger; 

            3. 　 

            4. public class Singleton { 

            5.    private static HashMap map = new HashMap(); 

            6.    private static Logger logger = Logger.getRootLogger(); 

            7. 　 

            8.    protected Singleton() { 

            9.       // Exists only to thwart instantiation 

            10.    } 

            11.    public static synchronized Singleton getInstance(String classname) { 

            12.       Singleton singleton = (Singleton)map.get(classname); 

            13. 　 

            14.       if(singleton != null) { 

            15.          logger.info("got singleton from map: " + singleton); 

            16.          return singleton; 

            17.       } 

            18.       try { 

            19.          singleton = (Singleton)Class.forName(classname).newInstance(); 

            20.       } 

            21.       catch(ClassNotFoundException cnf) { 

            22.          logger.fatal("Couldn't find class " + classname);     

            23.       } 

            24.       catch(InstantiationException ie) { 

            25.          logger.fatal("Couldn't instantiate an object of type " + classname);     

            26.       } 

            27.       catch(IllegalAccessException ia) { 

            28.          logger.fatal("Couldn't access class " + classname);     

            29.       } 

            30.       map.put(classname, singleton); 

            31.       logger.info("created singleton: " + singleton); 

            32. 　 

            33.       return singleton; 

            34.    } 

            35. } 


            關(guān)于單例類(lèi)的注冊(cè)表應(yīng)該說(shuō)明的是：它們應(yīng)該被封裝在它們自己的類(lèi)中以便最大限度的進(jìn)行復(fù)用。

            

            封裝注冊(cè)表

            例10列出了一個(gè)單例注冊(cè)表類(lèi)。
            例10 一個(gè)SingletonRegistry類(lèi)
            

            

              

            1. import java.util.HashMap; 

            2. import org.apache.log4j.Logger; 

            3. 　 

            4. public class SingletonRegistry { 

            5.    public static SingletonRegistry REGISTRY = new SingletonRegistry(); 

            6. 　 

            7.    private static HashMap map = new HashMap(); 

            8.    private static Logger logger = Logger.getRootLogger(); 

            9. 　 

            10.    protected SingletonRegistry() { 

            11.       // Exists to defeat instantiation 

            12.    } 

            13.    public static synchronized Object getInstance(String classname) { 

            14.       Object singleton = map.get(classname); 

            15. 　 

            16.       if(singleton != null) { 

            17.          return singleton; 

            18.       } 

            19.       try { 

            20.          singleton = Class.forName(classname).newInstance(); 

            21.          logger.info("created singleton: " + singleton); 

            22.       } 

            23.       catch(ClassNotFoundException cnf) { 

            24.          logger.fatal("Couldn't find class " + classname);     

            25.       } 

            26.       catch(InstantiationException ie) { 

            27.          logger.fatal("Couldn't instantiate an object of type " +  

            28.                        classname);     

            29.       } 

            30.       catch(IllegalAccessException ia) { 

            31.          logger.fatal("Couldn't access class " + classname);     

            32.       } 

            33.       map.put(classname, singleton); 

            34.       return singleton; 

            35.    } 

            36. } 

            注意我是把SingletonRegistry類(lèi)作為一個(gè)單例模式實(shí)現(xiàn)的。我也通用化了這個(gè)注冊(cè)表以便它能存儲(chǔ)和取回任何類(lèi)型的對(duì)象。例11顯示了的Singleton類(lèi)使用了這個(gè)注冊(cè)表。
            例11 使用了一個(gè)封裝的注冊(cè)表的Singleton類(lèi)
            

            

              

            1. import java.util.HashMap; 

            2. import org.apache.log4j.Logger; 

            3. 　 

            4. public class Singleton { 

            5. 　 

            6.    protected Singleton() { 

            7.       // Exists only to thwart instantiation. 

            8.    } 

            9.    public static Singleton getInstance() { 

            10.       return (Singleton)SingletonRegistry.REGISTRY.getInstance(classname); 

            11.    } 

            12. } 

            上面的Singleton類(lèi)使用那個(gè)注冊(cè)表的唯一實(shí)例通過(guò)類(lèi)名取得單例對(duì)象。
            現(xiàn)在我們已經(jīng)知道如何實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程安全的單例類(lèi)和如何使用一個(gè)注冊(cè)表去在運(yùn)行期指定單例類(lèi)名，接著讓我們考查一下如何安排類(lèi)載入器和處理序列化。
            

            Classloaders

            在許多情況下，使用多個(gè)類(lèi)載入器是很普通的--包括servlet容器--所以不管你在實(shí)現(xiàn)你的單例類(lèi)時(shí)是多么小心你都最終可以得到多個(gè)單例類(lèi)的實(shí)例。如果你想要確保你的單例類(lèi)只被同一個(gè)的類(lèi)載入器裝入，那你就必須自己指定這個(gè)類(lèi)載入器;例如：
            

            

              

            1. private static Class getClass(String classname)  

            2.                                          throws ClassNotFoundException { 

            3.       ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); 

            4. 　 

            5.       if(classLoader == null) 

            6.          classLoader = Singleton.class.getClassLoader(); 

            7. 　 

            8.       return (classLoader.loadClass(classname)); 

            9.    } 

            10. } 

            這個(gè)方法會(huì)嘗試把當(dāng)前的線(xiàn)程與那個(gè)類(lèi)載入器相關(guān)聯(lián);如果classloader為null，這個(gè)方法會(huì)使用與裝入單例類(lèi)基類(lèi)的那個(gè)類(lèi)載入器。這個(gè)方法可以用Class.forName()代替。
            

            序列化

            如果你序列化一個(gè)單例類(lèi)，然后兩次重構(gòu)它，那么你就會(huì)得到那個(gè)單例類(lèi)的兩個(gè)實(shí)例，除非你實(shí)現(xiàn)readResolve()方法，像下面這樣：
            例12 一個(gè)可序列化的單例類(lèi)
            

            

              

            1. import org.apache.log4j.Logger; 

            2. 　 

            3. public class Singleton implements java.io.Serializable { 

            4.    public static Singleton INSTANCE = new Singleton(); 

            5. 　 

            6.    protected Singleton() { 

            7.       // Exists only to thwart instantiation. 

            8.    } 

            9. [b]      private Object readResolve() { 

            10.             return INSTANCE; 

            11.       }[/b]} 

            上面的單例類(lèi)實(shí)現(xiàn)從readResolve()方法中返回一個(gè)唯一的實(shí)例;這樣無(wú)論Singleton類(lèi)何時(shí)被重構(gòu)，它都只會(huì)返回那個(gè)相同的單例類(lèi)實(shí)例。
            例13測(cè)試了例12的單例類(lèi)：
            例13 測(cè)試一個(gè)可序列化的單例類(lèi)
            

            

              

            1. import java.io.*; 

            2. import org.apache.log4j.Logger; 

            3. import junit.framework.Assert; 

            4. import junit.framework.TestCase; 

            5. 　 

            6. public class SingletonTest extends TestCase { 

            7.    private Singleton sone = null, stwo = null; 

            8.    private static Logger logger = Logger.getRootLogger(); 

            9. 　 

            10.    public SingletonTest(String name) { 

            11.       super(name); 

            12.    } 

            13.    public void setUp() { 

            14.       sone = Singleton.INSTANCE; 

            15.       stwo = Singleton.INSTANCE; 

            16.    } 

            17.    public void testSerialize() { 

            18.       logger.info("testing singleton serialization..."); 

            19. [b]      writeSingleton(); 

            20.       Singleton s1 = readSingleton(); 

            21.       Singleton s2 = readSingleton(); 

            22.       Assert.assertEquals(true, s1 == s2);[/b]   } 

            23.    private void writeSingleton() { 

            24.       try { 

            25.          FileOutputStream fos = new FileOutputStream("serializedSingleton"); 

            26.          ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); 

            27.          Singleton s = Singleton.INSTANCE; 

            28. 　 

            29.          oos.writeObject(Singleton.INSTANCE); 

            30.          oos.flush(); 

            31.       } 

            32.       catch(NotSerializableException se) { 

            33.          logger.fatal("Not Serializable Exception: " + se.getMessage()); 

            34.       } 

            35.       catch(IOException iox) { 

            36.          logger.fatal("IO Exception: " + iox.getMessage()); 

            37.       } 

            38.    } 

            39.    private Singleton readSingleton() { 

            40.       Singleton s = null; 

            41. 　 

            42.       try { 

            43.          FileInputStream fis = new FileInputStream("serializedSingleton"); 

            44.          ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); 

            45.          s = (Singleton)ois.readObject(); 

            46.       } 

            47.       catch(ClassNotFoundException cnf) { 

            48.          logger.fatal("Class Not Found Exception: " + cnf.getMessage()); 

            49.       } 

            50.       catch(NotSerializableException se) { 

            51.          logger.fatal("Not Serializable Exception: " + se.getMessage()); 

            52.       } 

            53.       catch(IOException iox) { 

            54.          logger.fatal("IO Exception: " + iox.getMessage()); 

            55.       } 

            56.       return s; 

            57.    } 

            58.    public void testUnique() { 

            59.       logger.info("testing singleton uniqueness..."); 

            60.       Singleton another = new Singleton(); 

            61. 　 

            62.       logger.info("checking singletons for equality"); 

            63.       Assert.assertEquals(true, sone == stwo); 

            64.    } 

            65. } 

            前面這個(gè)測(cè)試案例序列化例12中的單例類(lèi)，并且兩次重構(gòu)它。然后這個(gè)測(cè)試案例檢查看是否被重構(gòu)的單例類(lèi)實(shí)例是同一個(gè)對(duì)象。下面是測(cè)試案例的輸出：
            

            

              

            1. 　 

            2. Buildfile: build.xml 

            3. 　 

            4. init: 

            5.      [echo] Build 20030422 (22-04-2003 11:32) 

            6. 　 

            7. compile: 

            8. 　 

            9. run-test-text: 

            10.      [java] .INFO main: testing singleton serialization... 

            11.      [java] .INFO main: testing singleton uniqueness... 

            12.      [java] INFO main: checking singletons for equality 

            13. 　 

            14.      [java] Time: 0.1 

            15. 　 

            16.      [java] OK (2 tests) 

            

            單例模式結(jié)束語(yǔ)

            單例模式簡(jiǎn)單卻容易讓人迷惑，特別是對(duì)于Java的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)。在這篇文章中，作者演示了Java開(kāi)發(fā)者在顧及多線(xiàn)程、類(lèi)載入器和序列化情況如何實(shí)現(xiàn)單例模式。作者也展示了你怎樣才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)單例類(lèi)的注冊(cè)表，以便能夠在運(yùn)行期指定單例類(lèi)。
          
	
          
	
	
          
		posted on 2005-04-18 14:33 笨笨 閱讀(336) 評(píng)論(0)  編輯  收藏  所屬分類(lèi): J2EE 、ALL 、J2SE 
	
          

          







          
	    
    




          








          

				

          




    







          
        
	




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