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Singleton——單例模式

什麼是單例模式

​ 確保一個類只生成一個例項，並提供一個訪問它的全域性訪問點。
​ Singleton模式讓類負責儲存它的唯一例項，這個類可以保證沒有其他例項可以被建立，並且提供一個訪問該例項的方法

單例模式的角色構成

• Singleton
  Singleton角色中有一個返回唯一例項的靜態方法，該方法總會返回同一個例項。

示例程式

類的組成表

示例程式類圖

Singleton類

​ Singleton類只會生成一個例項，Singleton類定義了一個靜態成員變數singleton，在類被載入時會將singleton初始化為Singleton的例項，初始化行為僅在該類被載入時進行一次。

package com.example.singleton;

public class Singleton {
    private static Singleton singleton = new Singleton();

    private Singleton() {
        System.out.
 
println("生成了一個例項");
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }
}

SingletonMain類

​ 呼叫兩次getInstance()方法獲取Singleton類的例項，通過"=="判斷是否為同一個例項。

package com.example.singleton;

public class SingletonMain {
    public static void main(String[] args) {
 

        System.out.println("Start");
        Singleton obj1 = Singleton.getInstance();
        Singleton obj2 = Singleton.getInstance();

        if (obj1 == obj2) {
            System.out.println("obj1和obj2是相同的例項");
        } else {
            System.out.println("obj1和obj2是不同的例項");
        }

        System.out.println("End");
    }
}

測試結果

Start
生成了一個例項
obj1和obj2是相同的例項
End

拓展延伸

多執行緒下的單例模式

在多執行緒環境下，以下程式在多個執行緒呼叫getInstance()方法建立例項時，可能會生成多個例項；

示例程式：

SingletonThread類

package com.example.singleton.test;

public class SingletonThread {
    private static SingletonThread singleton = null;

    private SingletonThread() {
        System.out.println("生成了一個例項");
        slowdown();
    }

    public static SingletonThread getInstance() {
        // 執行緒不安全，使用null == singleton判斷例項為空後，生成了一個新的例項
        // 在多執行緒環境下，其他執行緒也可能判斷 if (null == singleton)
        if (null == singleton) {
            singleton = new SingletonThread();
        }
        return singleton;
    }


    private void slowdown() {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

SingletonThreadMain類

package com.example.singleton.test;

public class SingletonThreadMain extends Thread{
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Start.");
        new SingletonThreadMain("A").start();
        new SingletonThreadMain("B").start();
        new SingletonThreadMain("C").start();
        System.out.println("End.");
    }

    public void run() {
        SingletonThread obj = SingletonThread.getInstance();
        System.out.println(getName() + ": obj = " + obj);
    }

    public SingletonThreadMain(String name) {
        super(name);
    }
}

測試結果

Start.
End.
生成了一個例項
生成了一個例項
生成了一個例項
B: obj = [email protected]
C: obj = [email protected]
A: obj = [email protected]

[email protected]
C: obj = [email protected]
A: obj = [email protected]