浅析Java设计模式编程中的单例模式和简单工厂模式

这篇文章主要介绍了浅析Java设计模式编程中的单例模式和简单工厂模式,使用设计模式编写代码有利于团队协作时程序的维护,需要的朋友可以参考下

单例模式

动机

有时候只有一个类的实例是很重要的。比如，一个系统应该只有一个窗口管理实例。

单例模式是最简单设计模式：类负责实例化自己，确保只有一个实例，并且提供一个访问这个实例的入口。

目的

1. 确保只有一个实例被创建。

2. 提供访问这个实例的入口。

使用final确保被创建一次，private的构造函数确保不被实例化。public的getInstance方法确保外部能够访问。下面是饿汉模式：

public class Singleton { private static final Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } }

懒汉模式：

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

适用场景和实例

1. Logger类，防止每次打印log的使用都创建一个Logger实例。

2. 控制类，一般整个系统都只有一个控制实例。

具体问题和实现

1. 线程安全，健壮的单例模式应该是线程安全的。

2. 懒汉模式使用了双重锁机制。

3. 饿汉模式使用静态变量，在程序加载时就实例化，保证了只有一个实例。

4. 抽象工厂和工厂方法通常被设计成单例模式，以保证只有一个工厂。

5. 使用序列化和反序列化时，会有多个实例被创建，使用readResolve函数避免这个情况，不过最好是不要使用序列化。

public class Singleton implements Serializable { ... // This method is called immediately after an object of this class is deserialized. // This method returns the singleton instance. protected Object readResolve() { return getInstance(); } }

关键点

1. 在多线程的程序中，要注意数据的同步。

2. 序列化时要使用readResolve方法返回实例，避免多个对象被创建。

3. 如果被多个类加载器加载时，会有多个实例被创建。

简单工厂模式动机简单工厂模式是抽象工厂和工厂方法的基础和初步实现。目的1. 不向客户透露对象实例化的细节。2. 通过通用接口创建对象。实现

实现非常简单：1. Client需要Product时，不使用new来创建，而是提供 Product 描述给Factory，让 Factory 提供一个新的 Product 。2. Factory实例化一个Product给Client。3. Client使用抽象Product，而不关心Product的具体实现。实例1. 绘制形状的绘图程序。形状就是Product接口，三角形这些是Concrete Product，我们可以创建一个工厂，然后根据客户的描述创建对于的产品。不过添加新的形状时，我们需要修改工厂类。具体问题和实现1. 添加新产品时，需要修改工厂。public class ProductFactory{ public Product createProduct(String ProductID){ if (id==ID1) return new OneProduct(); if (id==ID2) return new AnotherProduct(); ... // so on for the other Ids return null; //if the id doesn't have any of the expected values } ... }一般我们通过if语句判断产品描述，并实例化不同的产品，有新的产品时，我们需要增加新的判断。通过抽象工厂模式可以解决这个问题。总结1. 当你确实需要工厂模式时才使用，不然只是增加程序的复杂度，比如多种对象有相似的基本类型时，可以考虑使用简单工厂模式来统一创建对象。2. 简单工厂有比较多的判断分支语句，违反了开闭原则的对修改关闭的原则，所以，明智的做法是，对一些固定和简单程序使用简单工厂模式，对一些复杂和需要经常扩展的程序，使用抽象工厂模式或者工厂方法模式。