Java 中的单例类-java教程-PHP中文网

单例类将一个类的对象创建限制为在java虚拟机中只能创建一个。它还有助于提供对象的全局访问点。这种设计模式常用于缓存、抽象工厂、日志记录、Prototype等，也用于java.awt.Desktop、java.lang.Runtime等核心java类中。在java.lang.Runtime中，Java提供了一个Runtime类，表示应用程序当前运行的运行时环境。这有助于连接应用程序和运行时环境。应该有一个对象，因为 JRE 是唯一的。在 java.awt.Desktop 中，Desktop 类允许应用程序使用用户的默认浏览器、邮件客户端等启动 URI 或文件。同样，该类必须只有一个实例。

单例类在 Java 中如何工作？

单例类可以通过两种方式创建。

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将构造函数设置为私有，以限制对象的创建。
创建一个静态方法来获取对象的实例，这样您就可以只在类内部处理对象的创建。

现在让我们看看Singleton类的类UML（统一建模语言）图。

Java 中的单例类

在类UML图中，第一个分区代表类的名称，第二个分区代表属性，第三个分区代表方法。另外，+表示公共属性或方法，-表示私有属性或方法。例如，在我们的 Singleton 类 UML 图中，类名为 Singleton，并且它有一个 main 方法。 main 方法、 getInstance 方法和sampleMethod 是上图中唯一公开的方法。作为我们实现的一部分，构造函数和实例属性被设置为私有。这个公共 Main 方法请求实例，然后 getInstance 将其返回给 main 方法。

基于实例化，普通Java类和Singleton类之间的唯一区别是我们将在Java类中使用构造函数，而在Singleton中我们将使用getInstance()方法。

Singleton的设计模式有两种形式。

延迟实例化： 需要时创建实例
早期实例化： 在加载时创建实例。

1。惰性实例化

在延迟实例化中，类实例在需要时创建。它是在 Synchronized 方法或块中创建的，以避免多线程环境中可能发生的竞争条件。

2。早期实例化

在早期实例化中，实例是在加载时创建的。尽管这是最简单的方法，但它有一个缺点，即实例创建与是否访问无关。

下一节将解释延迟实例化和早期实例化的示例。

Java中Singleton类的实现

如上所述，单例类可以在早期实例化或延迟实例化中创建。

惰性实例化

以下是实现延迟实例化的步骤。

1.将构造函数设置为私有。

例如，我们正在创建一个类 LazyClass。构造函数如下所示。

private LazyClass ()
{
}

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2.为创建的类创建一个私有静态实例。

private static LazyClass instance;

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3.创建一个静态同步方法来获取创建的类实例。

public static synchronized LazyClass getInstance()
{
}

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4.在 getInstance() 方法中，首先检查是否存在任何实例。如果没有找到，则创建一个。否则返回实例。

if(instance == null)
{
instance = new LazyClass ();
}
return instance;

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现在，让我们使用示例代码来研究它。

//Java Program for Lazy Instantiation
public class LazyClass {
private static LazyClass instance;
//set the constructor as private
private LazyClass () {}
//Checks whether an instance is already in the getInstance method
public static synchronized LazyClass getInstance() {
//if instance is not present already, create a new one
if(instance == null) {
instance = new LazyClass ();
}
// if an instance is present, then return it
return instance;
}
//Sample method that is protected from more than one object creation
public void sampleMethod( ) {
System.out.println("sampleMethod for lazy singleton");
}
public static void main(String[] args) {
LazyClass temp=LazyClass.getInstance();
temp.sampleMethod();
}
}

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输出：

Java 中的单例类

这里，不是在加载时创建实例，而是在同步块内创建实例。为了更好地理解，还给出了一个示例方法，它可以防止多个对象创建。

早期实例化

现在让我们看看早期实例化的步骤。它与延迟实例化类似，只是它不使用任何同步方法或块。

1.将构造函数设置为私有。

例如，我们正在创建一个类，EarlyClass。构造函数如下所示。

private EarlyClass () ()
{
}

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2.为创建的类创建一个私有静态实例。

private static EarlyClass <em>ins</em>= new EarlyClass();

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3.创建一个静态方法来获取创建的类实例。

public static EarlyClass getInstance()
{
}

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以下是早期实例化的示例代码。

//Java Program for Early Instantiation
public class EarlyClass {
//Create an instance of the class at load time
private static EarlyClass <em>ins</em>= new EarlyClass();
//set the constructor as private
private EarlyClass () {}
//A static method to get the instance
public static EarlyClass getInstance() {
return ins;
}
//A sample method that is protected from more than one object creation
public void sampleMethod() {
System.out.println("sampleMethod for Early singleton");
}
//Main method
public static void main(String[] args) {
EarlyClass tmp = getInstance();
tmp.sampleMethod();
}
}

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输出：

Java 中的单例类