簡單講解在Java編程中實現設計模式中的單例模式結構_java

1. 模式介紹

模式的定義

確保某一個類只有一個執行個體，而且自行執行個體化並向整個系統提供這個執行個體。

模式的使用情境

確保某個類有且只有一個對象的情境，例如建立一個對象需要消耗的資源過多，如要訪問 IO 和資料庫等資源。

2. UML類圖

角色介紹:
（1）Client : 高層用戶端。
（2）Singleton : 單例類。

3. 模式的簡單實現

public class Singleton {   private static Singleton intance;   private Singleton() {}      public static Singleton getInstance() {     /*      * 一開始多線程進來，遇到鎖，一個線程進去，是為空白，new對象； 後續線程進入，不為空白，不操作；最後直接返回      * 對象不為空白，再有多個線程進入該函數，不為空白，不執行加鎖操作，直接返回      */     if (intance == null) {       synchronized (Singleton.class) {         if (intance == null) {           intance = new Singleton();         }       }     }     return intance;   } }  class Singleton1 {// 懶漢式    private static Singleton1 intance = new Singleton1();//懶的，程式啟動並執行時候就載入出來了   private Singleton1() {}      public static Singleton1 getInstance() {     return intance;   } }  class Singleton2 {// 餓漢式   private static Singleton2 intance;   private Singleton2() {}      public static Singleton2 getInstance() {//用到的時候 才載入     if (intance == null) {       intance = new Singleton2();     }     return intance;   } }  class Singleton3 {// 餓漢式 安全執行緒   private static Singleton3 intance;   private Singleton3() {}      public synchronized static Singleton3 getInstance() {//用到的時候 才載入, 加鎖 多線程調用，都有一個加鎖的動作     if (intance == null) {       intance = new Singleton3();     }     return intance;   } }  class Singleton4 {// 餓漢式 安全執行緒   private static Singleton4 intance;   private Singleton4() {}      public static Singleton4 getInstance() {//用到的時候 才載入     synchronized (Singleton4.class) {// 加鎖 效率跟3差不多       if (intance == null) {         intance = new Singleton4();       }     }     return intance;   } } 

4.優點與缺點

（1）優點：

A.由於單例模式在記憶體中只有一個執行個體，減少了記憶體開支，特別是一個對象需要頻繁地建立、銷毀時，而且建立或銷毀時效能又無法最佳化，單例模式的優勢就非常明顯。
B.由於單例模式只產生一個執行個體，所以減少了系統的效能開銷，當一個對象的產生需要比較多的資源時，如讀取配置、產生其他依賴對象時，則可以通過在應用啟動時直接產生一個單例對象，然後用永久駐留記憶體的方式來解決；
C.單例模式可以避免對資源的多重佔用，例如一個寫檔案動作，由於只有一個執行個體存在記憶體中，避免對同一個資源檔的同時寫操作。
D.單例模式可以在系統設定全域的訪問點，最佳化和共用資源訪問，例如可以設計一個單例類，負責所有資料表的映射處理。

（2）缺點
A.單例模式一般沒有介面，擴充很困難，若要擴充，除了修改代碼基本上沒有第二種途徑可以實現。