設(shè)計模式之Singleton(單態(tài))
板橋里人
http://www.jdon.com 2002/05/07
單態(tài)定義:
Singleton模式主要作用是保證在Java應(yīng)用程序中，一個類Class只有一個實例存在。
在很多操作中，比如建立目錄 數(shù)據(jù)庫連接都需要這樣的單線程操作。
還有, singleton能夠被狀態(tài)化; 這樣，多個單態(tài)類在一起就可以作為一個狀態(tài)倉庫一樣向外提供服務(wù)，比如，你要論壇中的帖子計數(shù)器，每次瀏覽一次需要計數(shù)，單態(tài)類能否保持住這個計數(shù)，并且能synchronize的安全自動加1，如果你要把這個數(shù)字永久保存到數(shù)據(jù)庫，你可以在不修改單態(tài)接口的情況下方便的做到。
另外方面，Singleton也能夠被無狀態(tài)化。提供工具性質(zhì)的功能，
Singleton模式就為我們提供了這樣實現(xiàn)的可能。使用Singleton的好處還在于可以節(jié)省內(nèi)存，因為它限制了實例的個數(shù)，有利于Java垃圾回收（garbage collection）。
我們常?？吹焦S模式中類裝入器(class loader)中也用Singleton模式實現(xiàn)的,因為被裝入的類實際也屬于資源。
如何使用?
一般Singleton模式通常有幾種形式:
|
public class Singleton {
private Singleton(){}
//在自己內(nèi)部定義自己一個實例，是不是很奇怪？
//注意這是private 只供內(nèi)部調(diào)用
private static Singleton instance = new Singleton();
//這里提供了一個供外部訪問本class的靜態(tài)方法，可以直接訪問
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
?
|
第二種形式:
| public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
public static synchronized Singleton getInstance() {
//這個方法比上面有所改進，不用每次都進行生成對象，只是第一次
//使用時生成實例，提高了效率！
if (instance==null)
instance＝new Singleton();
return instance; } } ? |
使用Singleton.getInstance()可以訪問單態(tài)類。
上面第二中形式是lazy initialization，也就是說第一次調(diào)用時初始Singleton，以后就不用再生成了。
注意到lazy initialization形式中的synchronized，這個synchronized很重要，如果沒有synchronized，那么使用getInstance()是有可能得到多個Singleton實例。關(guān)于lazy initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的討論，有興趣者進一步研究。
一般認(rèn)為第一種形式要更加安全些。
使用Singleton注意事項：
有時在某些情況下，使用Singleton并不能達(dá)到Singleton的目的，如有多個Singleton對象同時被不同的類裝入器裝載；在EJB這樣的分布式系統(tǒng)中使用也要注意這種情況，因為EJB是跨服務(wù)器，跨JVM的。
我們以SUN公司的寵物店源碼(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator為例稍微分析一下：
在Pet Store中ServiceLocator有兩種，一個是EJB目錄下；一個是WEB目錄下，我們檢查這兩個ServiceLocator會發(fā)現(xiàn)內(nèi)容差不多，都是提供EJB的查詢定位服務(wù)，可是為什么要分開呢？仔細(xì)研究對這兩種ServiceLocator才發(fā)現(xiàn)區(qū)別：在WEB中的ServiceLocator的采取Singleton模式，ServiceLocator屬于資源定位，理所當(dāng)然應(yīng)該使用Singleton模式。但是在EJB中，Singleton模式已經(jīng)失去作用，所以ServiceLocator才分成兩種，一種面向WEB服務(wù)的，一種是面向EJB服務(wù)的。
Singleton模式看起來簡單，使用方法也很方便，但是真正用好，是非常不容易，需要對Java的類 線程 內(nèi)存等概念有相當(dāng)?shù)牧私狻?/p>
總之：如果你的應(yīng)用基于容器，那么Singleton模式少用或者不用，可以使用相關(guān)替代技術(shù)。
進一步深入可參考：
Double-checked locking and the Singleton pattern
When is a singleton not a singleton?