9.3.1 单例模式

有些时候,允许自由创建某个类的实例没有意义,还可能造成系统性能下降(因为创建对象所带来的系统开销问题)。例如整个系统只有一个窗口管理器,只有一个假脱机打印设备;在Java EE应用中可能只需要一个数据库引擎访问点, Hibernate访问时只需要一个SessionFactory实例,如果在系统中为它们创建多个实例就没有太大的意义。
如果一个类始终只能创建一个实例,则这个类被称为单例类,这种模式就被称为单例模式。
对Spring框架而言,可以在配置Bean实例时指定scope="singleton"来配置单例模式。不仅如此,如果配置<bean>元素时没有指定scope属性,则该Bean实例默认是单例的行为方式。
Spring推荐将所有业务逻辑组件、**DAO组件、数据源组件**等配置成单例的行为方式,因为这些组件无须保存任何用户状态,故所有客户端都可共享这些业务逻辑组件、DAO组件,因此推荐将这些组件配置成单例模式的行为方式。
即使不借助Spring框架,也可手动实现单例模式。为了保证该类只能产生一个实例,程序不能允许自由创建该类的对象,而是只允许为该类创建一个对象。

实现单例模式的步骤

1. 为了避免程序自由创建该类的实例,使用private修饰该类的构造器,从而将该类的构造器隐藏起来。
2. 将该类的构造器隐藏起来之后,则需要提供一个public方法用于创建该类的对象，因为调用该方法之前还不存在对象,因此调用该方法的不可能是对象只能是类，所以该方法必须使用static修饰。
3. 除此之外,该类还必须缓存已经创建的对象,否则该类无法知道是否曾经创建过实例,也就无法保证只创建一个实例。为此该类需要使用一个属性来保存曾经创建的实例,因为该属性需要被静态方法访问,所以该属性要使用static修饰.

单例类实例

E:\workspace_QingLiangJiJavaEEQiYeYingYongShiZhang5\Singleton\src
├─Singleton.java
└─SingletonTest.java

基于上面的介绍,下面的程序创建了一个单例类。

public class Singleton
{
    // 3.使用一个类变量缓存曾经创建的实例
    private static Singleton instance;
    // 1.将构造器使用private修饰，隐藏该构造器
    private Singleton()
    {
    }
    // 2.提供一个静态方法，用于返回Singleton实例
    // 该方法可以加入自定义的控制，保证只产生一个Singleton对象
    public static Singleton getInstance()
    {
        // 如果instance为null，表明还不曾创建Singleton对象
        // 如果instance不为null，则表明已经创建了Singleton对象，将不会执行该方法
        if (instance == null)
        {
            // 创建一个Singleton对象，并将其缓存起来
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

测试类:

public class SingletonTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        // 创建Singleton对象不能通过构造器，只能通过getInstance方法
        Singleton s1 = Singleton.getInstance();
        Singleton s2 = Singleton.getInstance();
        // 将输出true
        System.out.println(s1 == s2);
    }
}

在Java EE应用中,单例模式是一种应用非常广泛的设计模式,应用中许多组件都只需要单个实例下面介绍的工厂模式里的工厂也只需要单个实例。

单例模式优势

使用单例模式主要有如下两个优势。

1. 减少创建Java实例所带来的系统开销。
2. 便于系统跟踪单个Java实例的生命周期、实例状态等。