建立模式之Singleton(單態)

定義

:
Singleton模式主要作用是保證在Java應用程式中，一個類Class只有一個執行個體存在。

在很多操作中，比如建立目錄 資料庫連接都需要這樣的單線程操作。

還有,
singleton能夠被狀態化;
這樣，多個單態類在一起就可以作為一個狀態倉庫一樣向外提供服務，比如，你要論壇中的文章計數器，每次瀏覽一次需要計數，單態類能否保持住這個計數，並且
能synchronize的安全自動加1，如果你要把這個數字永久儲存到資料庫，你可以在不修改單態介面的情況下方便的做到。

另外方面，
Singleton也能夠被無狀態化。提供工具性質的功能，

Singleton模式就為我們提供
了這樣實現的可能。使用Singleton的好處還在於可以節省記憶體，因為它限制了執行個體的個數，有利於Java記憶體回收（garbage
collection）。

我們常常看到原廠模式中類裝入器(class
loader)中也用Singleton模式實現的,因為被裝入的類實際也屬於資源。

如何使用?




一般Singleton模式通常有幾種形式:

public class Singleton { 　　private Singleton(){} 　　 //在自己內部定義自己一個執行個體，是不是很奇怪？ 　　//注意這是private 只供內部調用 　　private static Singleton instance = new Singleton(); 　　 //這裡提供了一個供外部存取本class的靜態方法，可以直接存取　　 　　public static Singleton getInstance() { 　　　　return instance; 　　 　　 } }

第二種形式:

public class Singleton { 　　 private static Singleton instance = null; 　　 public static synchronized Singleton getInstance() { 　　//這個方法比上面有 所改進，不用每次都進行產生對象，只是第一次　　　 　 　　//使用時產生執行個體，提高了效率！ 　　if (instance==null) 　　　　instance＝new Singleton(); 　　return instance; 　　} }

使用Singleton.getInstance()
可以訪問單態類。

上面第二中形式是lazy
initialization，也就是說第一次調用時初始Singleton，以後就不用再產生了。

注意到lazy
initialization形式中的synchronized，這個synchronized很重要，如果沒有synchronized，那麼使用
getInstance()是有可能得到多個Singleton執行個體。關於lazy
initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的討論，有興趣者進一步研究。

一般認為第一種形式要更加安全些。

使用Singleton
注意事項

：


有時在某些情況下，使用Singleton並不能達到Singleton的目的，如有多個Singleton對象
同時被不同的類裝入器裝載；在EJB這樣的分布式系統中使用也要注意這種情況，因為EJB是跨伺服器，跨JVM的。

我們以
SUN公司的寵物店源碼(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator為例稍微分析一下：

在Pet

Store中ServiceLocator有兩種，一個是EJB目錄下；一個是WEB目錄下，我們檢查這兩個ServiceLocator會發現內容差不
多，都是提供EJB的查詢定位服務，可是為什麼要分開呢？仔細研究對這兩種ServiceLocator才發現區別：在WEB中的
ServiceLocator的採取Singleton模式，ServiceLocator屬於資源定位，理所當然應該使用Singleton模式。但是
在EJB中，Singleton模式已經失去作用，所以ServiceLocator才分成兩種，一種面向WEB服務的，一種是面向EJB服務的。

Singleton模式看起來簡單，使用方法也很方
便，但是真正用好，是非常不容易，需要對Java的類 線程 記憶體等概念有相當的瞭解。

進一步深入可參考：

Double-checked locking and the Singleton pattern

When is a singleton not a singleton?