基本概念

　　Singleton 是一種創立性模型,它用來確保只發生一個實例,并供給一個訪問它的大局訪問點.對一些類來說,確保只要一個實例是很重要的,比方有的時候,數據庫銜接或 Socket 銜接要遭到一定的約束,必須保持同一時間只能有一個銜接的存在.再舉個比如,調集中的 set 中不能包含重復的元素,添加到set里的目標必須是僅有的,假如重復的值添加到 set,它只承受一個實例.JDK中正式運用了Singleton形式來完成 set 的這一特性,我們能夠檢查java.util.Collections里的內部靜態類SingletonSet的原代碼.其實Singleton是簡單但也是應用廣泛的形式之一,在 JDK 中隨處可見.

　　簡單分析

　　為了完成 Singleton 形式,咱們需要的是一個靜態的變量,能夠在不創立目標的情況下回憶是否現已發生過實例了.靜態變量或靜態方法都能夠在不發生詳細實例的情況下直接調用,這樣的變量或方法不會由于類的實例化而有所改動.在圖1的結構中能夠看到,uniqueInstance 便是這個獨立的靜態變量,它能夠回憶目標是否現已實例化了,在靜態方法 Instance 中對這個變量進行判別,若沒有實例化過就發生一個新的目標,假如現已實例化了則不再發生新的目標,仍然返回曾經發生的實例.

詳細施行

　　完成 Singleton 形式的方法通常有三種.

　　一. 用靜態方法完成 Singleton 這種方法是使用靜態方法來監督實例的創立.為了避免創立一個以上的實例,咱們好把結構器聲明為 private.

　　這樣能夠避免客戶程序員經過除由咱們供給的方法之外的恣意方法來創立一個實例,假如不把結構器聲明為private,編譯器就會自作聰明的自動同步一個默認的friendly結構器.這種完成方法是常見的,也便是圖1中結構的規范完成.

singletonTest運行結果是:

　　Creating one instance

　　Creating two instance

　　Only one instance allowed

　　能夠看出,第一個實例順利創立,第二個實例創立實拋出了咱們自定義的異常.

　　三. 用注冊器機制來創立 Singleton 首先用調集中的Hashtable 和Enumeration來完成addItem(Object key, Object value),getItem(Object key), ,removeItem(Object key)等方法完成一個辦理器,將key和value逐個關聯起來,客戶程序員創立實例前首先用addItem方法進行注冊,再用getItem方法獲取實例.Hashtable中的key是僅有的,從而確保創立的實例是僅有的,詳細完成限于篇幅不再細說,在Prototype模型的應用一文中我將會給出一個完成注冊器的代碼.用注冊器機制來創立 Singleton形式的優點是易于辦理,能夠同時控制多個不同類型的Singleton 實例.

　　小結

　　Singleton形式能夠方便的進行擴充,發生指定數目的實例.

　　在The Design Patterns Java Companion 一書中曾提到過用靜態類的方法來完成 Singleton形式,并指出java.lang.Math便是一個比如,這兒我并不表明贊同,由于Math并不是一個真正的目標,咱們僅僅直接調用Math類所包裝的靜態方法而已,根本就沒有創立實例的過程,又從何說起只發生一個實例呢?這個問題我曾到Javaranch的論壇上發過帖子,所有回帖的人也都是對這一觀點持否定態度. 

　　在多線程的程序中,singleton可能會變的不可靠,可能會出現多個實例,解決的方法很簡單,加個同步修飾符: public static synchronized Singleton getInstance(). 這樣就確保了線程的安全性. 

　　后要說的是我們可能會看見一些其他完成Singleton形式的方法,由于形式在詳細的應用時是靈活的,不是一成不變的,并沒有一個固定的做法,但大都是上面幾種方法的變形.但也要注意單例模式可能會帶來一些問題，如測試困難、可能會隱藏不良的設計等，在使用時需要根據具體情況進行權衡。