Java デザイン パターンとは何ですか? Java デザイン パターンにおけるシングルトン パターンの概要

この記事の内容は、Java デザイン パターンとは何ですか? Java デザイン パターンにおけるシングルトン パターンの紹介は、参考になると思います。

まえがき

デザインパターンという名前は、プログラミングを学び始めて間もなく聞いたのですが、当時はまだ全くの初心者だったので、触ることはありませんでした。私が正式に デザイン パターン に触れるようになったのは、仕事で簡単なビジネス コードにもっと慣れるようになってからでした。私が当時接した最も初期のデザインパターンはファクトリーパターンでしたが、この記事ではシングルケースパターンについてお話します。これについては次の記事で説明します。なぜ単一ケースパターンを最初に説明するかというと、単一ケースパターンが最も単純な設計パターンだからです。すべてには常に順序があるため、最初は簡単で、次に難しくなります。さて、ナンセンスな話はこれくらいにして、本題に入りましょう。

デザインパターン入門

説明: ここで述べる入門が本当の「入門」です。

デザイン パターンとは何ですか?

デザイン パターンは、ほとんどの人に知られている、繰り返し使用される、分類されカタログ化された一連のコード設計エクスペリエンスです。

デザイン パターンを使用する理由

デザイン パターンを使用すると、コードを再利用し、コードを他の人が理解しやすくし、コードの信頼性を確保することができます。

デザインパターンの種類

デザインパターンは23種類あります。主な分類によれば、次の 3 つの主要カテゴリに分類できます:

1. 作成パターン

これらのデザイン パターンは、オブジェクトを直接インスタンス化するために new 演算子を使用する代わりに、オブジェクトの作成中に作成ロジックを非表示にする方法を提供します。 。これにより、プログラムは、特定のインスタンスに対してどのオブジェクトを作成する必要があるかをより柔軟に決定できるようになります。

• 単一ケースパターン

• ファクトリーパターン

• 抽象ファクトリーパターン

• ビルダーパターン

• プロトタイプパターン

2.構造パターン

これらのデザイン パターンは A に焦点を当てていますクラスとオブジェクトの組み合わせ。継承の概念は、インターフェイスを構成し、構成されたオブジェクトが新しい機能を獲得する方法を定義するために使用されます。 ...

フライングダラーモード
エージェントパターン
• 3. 行動パターン

これらのデザインパターンは、オブジェクト間のコミュニケーションに特別な注意を払っています。
責任連鎖モード
コマンドモード
インタープリターモード
イテレータモード
中間モード

私moモード

• オブザーバーモード

• 状態パターン

• 空のオブジェクトパターン

• 戦略パターン

• テンプレートパターン

  
  

訪問者パターン
デザインパターンの原則

• デザインの6つの原則パターン

• オープンクローズの原則:拡張にはオープンですが、変更にはクローズです。

• リヒター置換原則: 開始と終了の原則の補足。基本クラスが出現できる場所には必ず、サブクラスが出現できます。 LSP は継承再利用の基礎であり、派生クラスが基本クラスを置き換えることができ、ソフトウェア ユニットの機能が影響を受けない場合にのみ、基本クラスを真に再利用でき、派生クラスはそれに基づいて新しいクラスを追加することもできます。基本クラスの動作。

• 依存関係逆転の原則: インターフェイスのプログラミングは、具体性ではなく抽象化に依存します。

• インターフェース分離の原則: クラス間の結合を減らすために、複数の分離されたインターフェースを使用するようにしてください。

• デメテルの法則: システムの機能モジュールを比較的独立させるために、エンティティは他のエンティティとの対話をできる限り少なくする必要があります。

合成と再利用の原則: 継承の代わりに合成/集約を使用するようにしてください。

シングルトン パターン

1. シングルトン パターンとは

システム内に特定のクラスのインスタンスが 1 つだけ存在し、そのインスタンスが外部から簡単にアクセスできるようにします。たとえば、Windows インターフェイスのタスク マネージャーはシングルトンとみなすことができます。

2. シングルトンモードの使用シナリオ

プログラムでより一般的に使用されるシナリオは、
3. データベース接続プール

   、

   スレッドプール
、
4. ログオブジェクト

   などです。

シングルトン モードの使用

5. 私たちが初めて

   シングルトン モード
を学んだとき、私たちは基本的にこれら 2 つのモード、空腹の中華スタイルと完全な中華スタイル (怠惰な中華スタイル) に触れました。
6. それでは、最初にこれら 2 つのモードの実装を見てみましょう。

飢えた中華風

プライベート コンストラクターを定義し、独自のインスタンス オブジェクトをプライベート プロパティとして設定し、static 修飾子と Final 修飾子を追加して、public static メソッド呼び出しを通じてインスタンスを返します。

 class SingletonTest1 {  

    private SingletonTest1() {  
    }  
    private static final SingletonTest1 instance = new SingletonTest1();  

    public static SingletonTest1 getInstance() {  
        return instance;  
    }  
}

完全な中華風

プライベートコンストラクターを定義し、クラスの静的プライベート変数を定義してから、パブリック静的メソッドを定義し、クラスの値に対してnull判定を行い、nullでない場合は直接返し、それ以外の場合は、ビルド 1 を再起動します。

class SingletonTest2 {

     private SingletonTest2() {   
     }   

     private static SingletonTest2 instance;   

     public static SingletonTest2 getInstance() {   
         if (instance == null) {
            instance = new SingletonTest2();
        }   
         return instance;   
     }   
 }

简单的介绍了这两种的模式，然后我们再来看看这两种模式的优缺点吧。
饿汉式

• 优点：写起来很简单，并且不会因为不加synchronized关键字而造成的线程不安全问题。

• 缺点：当该类被加载的时候，会初始化该实例和静态变量并被创建并分配内存空间，并且会一直占用内存。

饱汉式

• 优点：写起来很简单，在第一次调用的时候才会初始化，节省了内存。

• 缺点：线程不安全，多个线程调用可能会出现多个实例。

• 总结：书写简单，线程不安全，效率还行。

虽然 饱汉式可以通过加上synchronized关键字保证线程安全。但是效率方法来说还不说是最优。

这里在介绍下个人认为在JDK1.5之前最优的两种写法，一种是静态内部类，另一种是双重锁检查。

静态内部类
定义一个私有的构造方法，定义一个该类私有静态的内部类，然后在内部类中定义一个该类的静态变量，然后通过公共的final修饰的静态方法调用返回实例。

  class  SingletonTest4 {
      private SingletonTest4(){
        }
       private static class SingletonTest5{
           private static SingletonTest4 instance = new SingletonTest4();
        }
        public static final SingletonTest4 getInstance(){
            return SingletonTest5.instance;
        }
   }

因为该类的内部类是私有的，除了对外公布的公共静态方法getInstance()，是无法访问的。因为它是延迟加载，所以读取读取实例的时候不会进行同步，几乎没有性能的缺陷，而且还是线程安全的，并且不依赖JDK的版本。

双重锁检查
定义一个私有构造方法，通过volatile定义静态私有变量，保证了该变量的可见性，然后定义一个共有的静态方法，第一次对该对象实例化时与否判断，不为空直接返回，提升效率；然后使用synchronized 进行同步代码块，防止对象未初始化时，在多线程访问该对象在第一次创建后，再次重复的被创建；然后第二次对该对象实例化时与否判断，如果未初始化，则初始化，否则直接返回该实例。

  class SingletonTest6 { 
        private SingletonTest6() { 
        }   
        private static volatile SingletonTest6 instance;  
        public static SingletonTest6 getIstance() { 
            if (instance == null) {
                synchronized (SingletonTest6.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new SingletonTest6();   
                    }   
                }   
            }   
            return instance;   
        }   
    }

这种模式在很长的一段时间内可以说是最优的了，内存占用低，效率高，线程安全，多线程操作原子性。但是有个缺点就是书写麻烦，对新手不太友好。

JDK1.5之后出现了枚举，并且完美支持单例模式，并且线程安全、效率高！但是这些不是最重要的，最重要的是书写超级简单！究竟有多简单，看下面的示例应该就可以了解一下了。。。

枚举单例

 enum SingletonTest7{
        INSTANCE;
     }

对的，你没看错，就这点代码，其它不需要了。。。
枚举需要在JDK1.5之后的版本，它无偿提供序列化机制，绝对防止多次实例化，即使在面对复杂的序列化或者反射攻击的时候。这种方法也被Effective Java作者Josh Bloch 所提倡。

总结

单例模式的几种使用就到这了，那么我们来总结下使用单例模式需要注意什么(不包括枚举)。

1. 构造方法私有化（private）;

2. 定义一个私有(private)静态(static)实例化对象;

3. 对外提供一个公共(public)静态(static)的方法得到该实例;

相关推荐：

Java中Spring Boot有什么优势？

java中三目运算符和数组方法以及整数比较大小的代码

以上がJava デザイン パターンとは何ですか? Java デザイン パターンにおけるシングルトン パターンの概要の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。