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U2647's blog
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一个热爱学习的 Java 程序员,喜欢 Vue,喜欢深度学习
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<span>设计模式-单例模式（Singleton Pattern）</span>
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设计模式-单例模式（Singleton Pattern）
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<v-btn text class="white--text" style="text-transform:capitalize;margin-left:0.5%;">设计模式</v-btn>
<v-btn text class="white--text" style="text-transform:capitalize;margin-left:0.5%;">单例模式</v-btn>
<v-btn text class="white--text" style="text-transform:capitalize;margin-left:0.5%;">Singleton Pattern</v-btn>
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<div id = "post_container" class="text-justify" style="padding-left: 2%;padding-right: 2%;padding-bottom: 2%">
<p><strong>注意：阅读本文时，强烈建议先阅读下 OneMall 项目的概要设计</strong></p>
<ul>
<li><a target="_blank" rel="noopener" href="https://github.com/zdRan/OneMall">设计模式-OneMall 项目概要设计</a></li>
<li><a href="https://zdran.com/20190509.html">设计模式-六大设计原则</a></li>
<li><a href="https://zdran.com/20190818.html">设计模式-单例模式</a></li>
</ul>
<h2 id="1-需求"><a href="#1-需求" class="headerlink" title="1. 需求"></a>1. 需求</h2><p>由于我们需要对接各大商城的 API，所以我们需要在 <strong>Supplier</strong> 模块实现各大商城的 API client，提供一个 client 供其他模块来调用。每个商城的 API client 只需要一个就可以了。这个 client 就可以使用<strong>单例模式</strong>。</p>
<h2 id="2-实现"><a href="#2-实现" class="headerlink" title="2. 实现"></a>2. 实现</h2><p>代码实现：</p>
<pre><code>public class JdApiSingleton {
private static final JdApiSingleton self = new JdApiSingleton();
private JdApiSingleton() {
}
public static JdApiSingleton getJdApi() {
return self;
}
/**
* 获取商品信息
*
* @param url 地址
* @param param 参数
* @return 商品实体
*/
public static GoodsDTO getGoodsInfo(String url, Map<String, Object> param) {
String result = HttpClientUtil.get(url, param);
return JSONObject.parseObject(result, GoodsDTO.class);
}
/**
* 提交订单
*
* @param url 地址
* @param param 参数
* @return 订单信息
*/
public static OrderDTO submitOrder(String url, Map<String, Object> param) {
String result = HttpClientUtil.post(url, param);
return JSONObject.parseObject(result, OrderDTO.class);
}
}
</code></pre>
<p><strong>单例模式</strong>比较简单，这里使用了”饿汉式”的设计，私有化构造方法，确保应用中只有一个实例，然后还有提供了其他各种 API，用于实现业务逻辑。</p>
<h2 id="3-类图"><a href="#3-类图" class="headerlink" title="3. 类图"></a>3. 类图</h2><p><img src="/images/3_1_%E5%8D%95%E4%BE%8B%E6%A8%A1%E5%BC%8F.png" alt="单例模式"></p>
<p>单例模式的类图比较简单，只需要一个 Singleton 就可以实现单例模式。单例模式不仅仅只有一种实现方式，上面这种“饿汉式”式最简单的实现。有兴趣的可以说搜一下其他的实现方式，由于本文讨论的是设计模式，这里不再详细讨论别的实现方式。</p>
<h2 id="4-扩展"><a href="#4-扩展" class="headerlink" title="4. 扩展"></a>4. 扩展</h2><p>在内存中产生一个实例很简单，但是，在有些情况下我们可能需要固定数量的实例，用来提高应用的性能。比如在多线程的情况下，我们可能需要为每个线程分配一个实例。这个时候我们就可以在内存中生成固定数量的实例，数量与线程池的大小保持一致。</p>
<p>代码实现：</p>
<pre><code>public class JdApiSingletonPool {
//实例最大个数
private static final int MAX_NUM = 4;
private static final List<JdApiSingletonPool> pool = new ArrayList<>(MAX_NUM);
private JdApiSingletonPool() {
}
//初始化单例池
static {
for (int i = 0; i < MAX_NUM; i++) {
pool.add(new JdApiSingletonPool());
}
}
/**
* 获取实例
*
* @param index 下标
* @return 如果下标越界返回 null
*/
public static JdApiSingletonPool getJdApiSingleton(int index) {
if (index < 0 || index >= MAX_NUM) {
return null;
}
return pool.get(index);
}
// other api ...
}
</code></pre>
<p>我们通过初始化一个单例的集合来存储所有的单例。这样就能够保证内存中有固定数量的单例实例。</p>
<h2 id="5-总结"><a href="#5-总结" class="headerlink" title="5. 总结"></a>5. 总结</h2><p><strong>单例模式(Singleton Pattern)：</strong> 确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。</p>
<p>这个定义有 3 个含义：</p>
<ol>
<li>只能有一个实例（私有化构造方法）</li>
<li>自行实例化(自动初始化)</li>
<li>向整个系统提供这个实例（提供 get 方法获取自动初始化的实例）</li>
</ol>
<p>单例模式的优点：</p>
<ol>
<li>只有一个实例，节省了内存开销。减少了对象的创建和销毁的时间。</li>
<li>避免了对资源的多重占用。由于只有一个实例，在程序运行期间，只能有一个进程来操作这个实例。</li>
<li>全局访问。单例模式要求向整个系统提供这个实例，所以可以用来共享某些资源。</li>
</ol>
<p>单例模式的缺点：</p>
<ol>
<li>没有接口，不易扩展。如果需要新增一些 API 就需要对单例模式进行修改</li>
<li>与<strong>单一职责原则</strong>冲突。一个单例实例一般不会只实现一种业务逻辑。</li>
</ol>
<h2 id="6-使用实例"><a href="#6-使用实例" class="headerlink" title="6. 使用实例"></a>6. 使用实例</h2><ol>
<li>Spring 容器中的 Java Bean 就是采用的单例模式。每个 Bean 都是单例的。</li>
<li>Java 中的 JDBC 连接对象 也是采用的单例模式。每个 JDBC 连接 都是单例的。</li>
</ol>
</div>
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版权声明：本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a href="/creativecommons.html" target="_blank">CC BY-NC-SA 4.0 </a>许可协议。转载请注明出处！
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