设计模式——单例模式总结

小鱼儿 2022-05-27 04:00 179阅读 0赞

设计模式：

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。

使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性

# [23种设计模式][23] #

分为三大类，分别为：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

其实还有两类：并发型模式和线程池模式。

设计模式的六大原则：

总原则－开闭原则

对扩展开放，对修改封闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，而是要扩展原有代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。

想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类等，后面的具体设计中我们会提到这点。

1、单一职责原则

不要存在多于一个导致类变更的原因，也就是说每个类应该实现单一的职责，否则就应该把类拆分。

2、里氏替换原则（Liskov Substitution Principle）

任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。里氏替换原则是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被 复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。

里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。里氏替换原则中，子类对父类的方法尽量不要重写和重载。因为父类代表了定义好的结构，通过这个规范的接口与外界交互，子类不应该随便破坏它。

3、依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

面向接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。写代码时用到具体类时，不与具体类交互，而与具体类的上层接口交互。

4、接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

每个接口中不存在子类用不到却必须实现的方法，如果不然，就要将接口拆分。使用多个隔离的接口，比使用单个接口（多个接口方法集合到一个的接口）要好。

5、迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

一个类对自己依赖的类知道的越少越好。无论被依赖的类多么复杂，都应该将逻辑封装在方法的内部，通过public方法提供给外部。这样当被依赖的类变化时，才能最小的影响该类。

最少知道原则的另一个表达方式是：只与直接的朋友通信。类之间只要有耦合关系，就叫朋友关系。耦合分为依赖、关联、聚合、组合等。我们称出现为成员变量、方法参数、方法返回值中的类为直接朋友。局部变量、临时变量则不是直接的朋友。我们要求陌生的类不要作为局部变量出现在类中。

6、合成复用原则（Composite Reuse Principle）

尽量首先使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

总结一下单例模式

//饿汉模式-----空间换时间
    private static User user=new User();
    
    public static User getInstance(){
        return user;
    }
    
    //懒汉模式---时间换空间
    private static User user2=null;
    
    public static User getInstance2(){
        if(user2 ==null){
            user2=new User();
        }
        return user2;
    }
    
    /**懒汉模式同步（不考虑并发访问的情况下标准的单例模式的构造方式） * 当并发访问的时候，第一个调用getInstance方法的线程A，在判断完singleton是null的时候， * 线程A就进入了if块准备创造实例，但是同时另外一个线程B在线程A还未创造出实例之前， * 就又进行了singleton是否为null的判断，这时singleton依然为null， * 所以线程B也会进入if块去创造实例，这时问题就出来了，有两个线程都进入了if块去创造实例， * 结果就造成单例模式并非单例 * 为了避免这种情况，我们就要考虑并发的情况了，我们最容易想到的方式应该是下面这样的方式，直接将整个方法同步。 * */ private static User user3=null;
    
    public synchronized static User getInstance3(){
            if(user3 ==null){
                user3=new User();
            }
            return user3;
    }
    
    /**上面的做法很简单，就是将整个获取实例的方法同步，这样在一个线程访问这个方法时， * 其它所有的线程都要处于挂起等待状态，倒是避免了刚才同步访问创造出多个实例的危险，但是这样会造成很多无谓的等待 * 其实我们同步的地方只是需要发生在单例的实例还未创建的时候，在实例创建以后，获取实例的方法就没必要再进行同步控制了， * 所以我们将上面的示例改为很多教科书中标准的单例模式版本，也称为双重加锁。 */ private static User user4=null;
    
    public static User getInstance4(){
        if(user4==null){
            synchronized (User.class){
                if(user4==null){
                    user4=new User();
                }
            }
        }
        return user4;
    }
    
    /** 如果我们深入到JVM中去探索上面这段代码，它就有可能（注意，只是有可能）是有问题的。 因为虚拟机在执行创建实例的这一步操作的时候，其实是分了好几步去进行的， 也就是说创建一个新的对象并非是原子性操作。在有些JVM中上述做法是没有问题的，但是有些情况下是会造成莫名的错误。 首先要明白在JVM创建新的对象时，主要要经过三步。 1.分配内存 2.初始化构造器 3.将对象指向分配的内存的地址 这种顺序在上述双重加锁的方式是没有问题的，因为这种情况下JVM是完成了整个对象的构造才将内存的地址交给了对象。 但是如果2和3步骤是相反的（2和3可能是相反的是因为JVM会针对字节码进行调优，而其中的一项调优便是调整指令的执行顺序）， 就会出现问题了。 */ public static User getInstance5(){
        return UserInstance.user5;
    }
    
    private static class UserInstance{
    
        static User user5 = new User();
    
    }

通过查看网上资料以及自己测试总结，如有问题，欢迎指出~

[23]: https://blog.csdn.net/jason0539/article/details/44956775