北风网设计模式之单例模式.ppt

本章目标 单例模式的产生 单例模式的几种表现 单例模式的使用 引子 某公司受PS委托，要对PS进行二次开发，需求是点击某个菜单就显示出一个工具栏来，于是我们写下了如此的代码： 表现 然后我们测试时发生了一件事情： 分析解决 点击一次，创建一个对象，再点，再创建… 如果判断上次已经创建过，就不创建了。 改进 刚才的代码关闭之后，再次点击菜单就谈不出来 同理 网站代码中凡是用到计数器的地方，只要new一个计数器对象。 每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler， 以避免两个打印作业同时输出到打印机中。 手机开发中 …… 单例模式-Singleton Pattern 概述 Singleton模式要求一个类有且仅有一个实例，并且提供了一个全局的访问点。这就提出了一个问题：如何绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例？客户程序在调用某一个类时，它是不会考虑这个类是否只能有一个实例等问题的，所以，这应该是类设计者的责任，而不是类使用者的责任。 从另一个角度来说，Singleton模式其实也是一种职责型模式。因为我们创建了一个对象，这个对象扮演了独一无二的角色，在这个单独的对象实例中，它集中了它所属类的所有权力，同时它也肩负了行使这种权力的职责！ 意图 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。 单例模式-Singleton Pattern 模型图 单例的5种实现-1 第一种：简单实现 单例的5种实现-1 优点： 缺点 单例的5种实现-2 第二种：安全线程实现 单例的5种实现-2 这种方式的实现对于线程来说是安全的。我们首先创建了一个进程辅助对象，线程在进入时先对辅助对象加锁然后再检测对象是否被创建，这样可以确保只有一个实例被创建，因为在同一个时刻加了锁的那部分程序只有一个线程可以进入。这种情况下，对象实例由最先进入的那个线程创建，后来的线程在进入时（instence == null）为假，不会再去创建对象实例了。但是这种实现方式增加了额外的开销，损失了性能。 单例的5种实现-3 第三种：双重锁定 单例的5种实现-3 这种实现方式对多线程来说是安全的，同时线程不是每次都加锁，只有判断对象实例没有被创建时它才加锁，有了我们上面第一部分的里面的分析，我们知道，加锁后还得再进行对象是否已被创建的判断。它解决了线程并发问题，同时避免在每个 Instance 属性方法的调用中都出现独占锁定。它还允许您将实例化延迟到第一次访问对象时发生。实际上，应用程序很少需要这种类型的实现。大多数情况下我们会用静态初始化。这种方式仍然有很多缺点：无法实现延迟初始化。 单例的5种实现-4 第四种：静态初始化 单例的5种实现-4 公共静态属性为访问实例提供了一个全局访问点。此外，由于构造函数是私有的，因此不能在类本身以外实例化 Singleton 类；因此，变量引用的是可以在系统中存在的唯一的实例。 由于 Singleton 实例被私有静态成员变量引用，因此在类首次被对 Instance 属性的调用所引用之前，不会发生实例化。 这种方法唯一的潜在缺点是，您对实例化机制的控制权较少。在 Design Patterns 形式中，您能够在实例化之前使用非默认的构造函数或执行其他任务。 单例的5种实现-5 第五种：延迟初始化 单例模式实现要点 Singleton模式是限制而不是改进类的创建。 Singleton类中的实例构造器可以设置为Protected以允许子类派生。 Singleton模式一般不要支持Icloneable接口，因为这可能导致多个对象实例，与Singleton模式的初衷违背。 Singleton模式一般不要支持序列化，这也有可能导致多个对象实例，这也与Singleton模式的初衷违背。 Singleton只考虑了对象创建的管理，没有考虑到销毁的管理，就支持垃圾回收的平台和对象的开销来讲，我们一般没必要对其销毁进行特殊的管理。 理解和扩展Singleton模式的核心是“如何控制用户使用new对一个类的构造器的任意调用”。 单例模式实现要点 优点 实例控制：Singleton 会阻止其他对象实例化其自己的 Singleton 对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例 灵活性：因为类控制了实例化过程，所以类可以更加灵活修改实例化过程 缺点 开销：虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题，上面的五种实现方式中已经说过了。 可能的开发混淆：使用 singleton 对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用 new 关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码