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设计形式-单例模式1(转)

2012-11-13 
设计模式-单例模式1(转)单例模式(Singleton)?1? 场景问题1.1? 读取配置文件的内容??????? 考虑这样一个应

设计模式-单例模式1(转)

单例模式(Singleton)

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1? 场景问题1.1? 读取配置文件的内容

??????? 考虑这样一个应用,读取配置文件的内容。
??????? 很多应用项目,都有与应用相关的配置文件,这些配置文件多是由项目开发人员自定义的,在里面定义一些应用需要的参数数据。当然在实际的项目中,这种配置文件多采用xml格式的。也有采用properties格式的,毕竟使用Java来读取properties格式的配置文件比较简单。
??????? 现在要读取配置文件的内容,该如何实现呢?


1.2? 不用模式的解决方案

??????? 有些朋友会想,要读取配置文件的内容,这也不是个什么困难的事情,直接读取文件的内容,然后把文件内容存放在相应的数据对象里面就可以了。真的这么简单吗?先实现看看吧。
??????? 为了示例简单,假设系统是采用的properties格式的配置文件

(1)那么直接使用Java来读取配置文件,示例代码如下:

/**   * 读取应用配置文件   */  public class AppConfig {       /**       * 用来存放配置文件中参数A的值       */      private String parameterA;       /**       * 用来存放配置文件中参数B的值       */      private String parameterB;           public String getParameterA() {           return parameterA;       }       public String getParameterB() {           return parameterB;       }       /**       * 构造方法       */      public AppConfig(){           //调用读取配置文件的方法           readConfig();       }       /**       * 读取配置文件,把配置文件中的内容读出来设置到属性上       */      private void readConfig(){           Properties p = new Properties();            InputStream in = null;           try {               in = AppConfig.class.getResourceAsStream(   "AppConfig.properties");               p.load(in);               //把配置文件中的内容读出来设置到属性上               this.parameterA = p.getProperty("paramA");               this.parameterB = p.getProperty("paramB");           } catch (IOException e) {               System.out.println("装载配置文件出错了,具体堆栈信息如下:");               e.printStackTrace();           }finally{               try {                   in.close();               } catch (IOException e) {                   e.printStackTrace();               }           }       }   }  

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注意:只有访问参数的方法,没有设置参数的方法。

(2)应用的配置文件,名字是AppConfig.properties,放在AppConfig相同的包里面,简单示例如下:

paramA=a   paramB=b  

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(3)写个客户端来测试一下,示例代码如下:

public class Client {       public static void main(String[] args) {           //创建读取应用配置的对象           AppConfig config = new AppConfig();                      String paramA = config.getParameterA();           String paramB = config.getParameterB();                      System.out.println("paramA="+paramA+",paramB="+paramB);       }   }  

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运行结果如下:

paramA=a,paramB=b 

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1.3? 有何问题

??????? 上面的实现很简单嘛,很容易的就实现了要求的功能。仔细想想,有没有什么问题呢?
??????? 看看客户端使用这个类的地方,是通过new一个AppConfig的实例来得到一个操作配置文件内容的对象。如果在系统运行中,有很多地方都需要使用配置文件的内容,也就是很多地方都需要创建AppConfig这个对象的实例。
??????? 换句话说,在系统运行期间,系统中会存在很多个AppConfig的实例对象,这有什么问题吗?
??????? 当然有问题了,试想一下,每一个AppConfig实例对象,里面都封装着配置文件的内容,系统中有多个AppConfig实例对象,也就是说系统中会同时存在多份配置文件的内容,这会严重浪费内存资源。如果配置文件内容较少,问题还小一点,如果配置文件内容本来就多的话,对于系统资源的浪费问题就大了。事实上,对于AppConfig这种类,在运行期间,只需要一个实例对象就够了。
??????? 把上面的描述进一步抽象一下,问题就出来了:在一个系统运行期间,某个类只需要一个类实例就可以了,那么应该怎么实现呢?


2? 解决方案2.1? 单例模式来解决

??????? 用来解决上述问题的一个合理的解决方案就是单例模式。那么什么是单例模式呢?
(1)单例模式定义
????? ? 保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
(2)应用单例模式来解决的思路
??????? 仔细分析上面的问题,现在一个类能够被创建多个实例,问题的根源在于类的构造方法是公开的,也就是可以让类的外部来通过构造方法创建多个实例。换句话说,只要类的构造方法能让类的外部访问,就没有办法去控制外部来创建这个类的实例个数。
??????? 要想控制一个类只被创建一个实例,那么首要的问题就是要把创建实例的权限收回来,让类自身来负责自己类实例的创建工作,然后由这个类来提供外部可以访问这个类实例的方法,这就是单例模式的实现方式。


2.2? 模式结构和说明

单例模式结构见图1所:

设计形式-单例模式1(转)

图1? 单例模式结构图
Singleton:
??????? 负责创建Singleton类自己的唯一实例,并提供一个getInstance的方法,让外部来访问这个类的唯一实例。

2.3? 单例模式示例代码

??????? 在Java中,单例模式的实现又分为两种,一种称为懒汉式,一种称为饿汉式,其实就是在具体创建对象实例的处理上,有不同的实现方式。下面分别来看这两种实现方式的代码示例。为何这么写,具体的在后面再讲述。
?????? (1)懒汉式实现,示例代码如下:

/**   * 懒汉式单例实现的示例   */  public class Singleton {       /**       * 定义一个变量来存储创建好的类实例       */      private static Singleton uniqueInstance = null;       /**       * 私有化构造方法,好在内部控制创建实例的数目       */      private Singleton(){           //       }       /**       * 定义一个方法来为客户端提供类实例       * @return 一个Singleton的实例       */      public static synchronized Singleton getInstance(){           //判断存储实例的变量是否有值           if(uniqueInstance == null){               //如果没有,就创建一个类实例,并把值赋值给存储类实例的变量               uniqueInstance = new Singleton();           }           //如果有值,那就直接使用           return uniqueInstance;       }       /**       * 示意方法,单例可以有自己的操作       */      public void singletonOperation(){           //功能处理       }       /**       * 示意属性,单例可以有自己的属性       */      private String singletonData;       /**       * 示意方法,让外部通过这些方法来访问属性的值       * @return 属性的值       */      public String getSingletonData(){           return singletonData;       }   }  

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?(2)饿汉式实现,示例代码如下:

/**   * 饿汉式单例实现的示例   */  public class Singleton {       /**       * 定义一个变量来存储创建好的类实例,直接在这里创建类实例,只会创建一次       */      private static Singleton uniqueInstance = new Singleton();       /**       * 私有化构造方法,好在内部控制创建实例的数目       */      private Singleton(){           //       }       /**       * 定义一个方法来为客户端提供类实例       * @return 一个Singleton的实例       */      public static Singleton getInstance(){           //直接使用已经创建好的实例           return uniqueInstance;       }              /**       * 示意方法,单例可以有自己的操作       */      public void singletonOperation(){           //功能处理       }       /**       * 示意属性,单例可以有自己的属性       */      private String singletonData;       /**       * 示意方法,让外部通过这些方法来访问属性的值       * @return 属性的值       */      public String getSingletonData(){           return singletonData;       }   }  

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2.4? 使用单例模式重写示例

??????? 要使用单例模式来重写示例,由于单例模式有两种实现方式,这里选一种来实现就好了,就选择饿汉式的实现方式来重写示例吧。
??????? 采用饿汉式的实现方式来重写实例的示例代码如下:

/**   * 读取应用配置文件,单例实现   */  public class AppConfig {       /**       * 定义一个变量来存储创建好的类实例,直接在这里创建类实例,只会创建一次       */      private static AppConfig instance = new AppConfig();       /**       * 定义一个方法来为客户端提供AppConfig类的实例       * @return 一个AppConfig的实例       */      public static AppConfig getInstance(){           return instance;       }              /**       * 用来存放配置文件中参数A的值       */      private String parameterA;       /**       * 用来存放配置文件中参数B的值       */      private String parameterB;       public String getParameterA() {           return parameterA;       }       public String getParameterB() {           return parameterB;       }       /**       * 私有化构造方法       */      private AppConfig(){           //调用读取配置文件的方法           readConfig();       }       /**       * 读取配置文件,把配置文件中的内容读出来设置到属性上       */      private void readConfig(){           Properties p = new Properties();            InputStream in = null;           try {               in = AppConfig.class.getResourceAsStream(   "AppConfig.properties");               p.load(in);               //把配置文件中的内容读出来设置到属性上               this.parameterA = p.getProperty("paramA");               this.parameterB = p.getProperty("paramB");           } catch (IOException e) {               System.out.println("装载配置文件出错了,具体堆栈信息如下:");               e.printStackTrace();           }finally{               try {                   in.close();               } catch (IOException e) {                   e.printStackTrace();               }           }       }      }  

?当然,测试的客户端也需要相应的变化,示例代码如下:

public class Client {       public static void main(String[] args) {           //创建读取应用配置的对象           AppConfig config = AppConfig.getInstance();             String paramA = config.getParameterA();           String paramB = config.getParameterB();             System.out.println("paramA="+paramA+",paramB="+paramB);       }   }  

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