深入理解设计模式-创建型之单例模式
为什么要使用单例
1、表示全局唯一
如果有些数据在系统中应该且只能保存一份,那就应该设计为单例类。
- 如:配置类:在系统中,我们只有一个配置文件,当配置文件被加载到内存之后,应该被映射为一个唯一的【配置实例】,此时就可以使用单例,当然也可以不用。
- 全局计数器:我们使用一个全局的计数器进行数据统计、生成全局递增ID等功能。若计数器不唯一,很有可能产生统计无效,ID重复等。
2、处理资源访问冲突
如果让我们设计一个日志输出的功能:
多个logger实例,在多个线程中,同时操作同一个文件,就可能产生相互覆盖的问题。因为tomcat处理每一个请求都会使用一个新的线程(暂且不考虑多路复用)。此时日志文件就成了一个共享资源,但凡是多线程访问共享资源,我们都要考虑并发修改产生的问题。
源码应用
事实上,我们在JDK或者其他的通用框架中很少能看到标准的单例设计模式,这也就意味着他确实很经典,但严格的单例设计确实有它的问题和局限性,我们先看看在源码中的一些案例。
1、jdk的中的单例
jdk中有一个类的实现是一个标准单例模式->Runtime类,该类封装了运行时的环境。每个 Java 应用程序都有一个 Runtime 类实例,使应用程序能够与其运行的环境相连接。 一般不能实例化一个Runtime对象,应用程序也不能创建自己的 Runtime 类实例,但可以通过getRuntime 方法获取当前Runtime运行时对象的引用。
public class Runtime {// 典型的饿汉式private static final Runtime currentRuntime = new Runtime();private static Version version;public static Runtime getRuntime() {return currentRuntime;}/** Don't let anyone else instantiate this class */private Runtime() {}public void exit(int status) {@SuppressWarnings("removal")SecurityManager security = System.getSecurityManager();if (security != null) {security.checkExit(status);}Shutdown.exit(status);}public Process exec(String command) throws IOException {return exec(command, null, null);}public native long freeMemory();public native long maxMemory();public native void gc();}
单例存在的问题
尽管单例是一个很经典的设计模式,但在实际的开发中,我们也很少按照严格的定义去使用它,以上的知识大多是为了理解和面试而使用和学习,有些人甚至认为单例是一种反模式(anti-pattern),压根就不推荐使用。大部分情况下,我们在项目中使用单例,**都是用它来表示一些全局唯一类,比如配置信息类、连接池类、ID 生成器类。**单例模式书写简洁、使用方便,在代码中,我们不需要创建对象。但是,这种使用方法有点类似硬编码(hard code),会带来诸多问题,所以我们一般会使用spring的单例容器作为替代方案。那单例究竟存在哪些
问题呢?
1、无法支持面向对象编程
我们知道,OOP 的三大特性是封装、继承、多态。单例将构造私有化,直接导致的结果就是,他无法成为其他类的父类,这就相当于直接放弃了继承和多态的特性,也就相当于损失了可以应对未来需求变化的扩展性,以后一旦有扩展需求,比如写一个
类似的具有绝大部分相同功能的单例,我们不得不新建一个十分【雷同】的单例。
2、极难的横向扩展
我们知道,单例类只能有一个对象实例。如果未来某一天,一个实例已经无法满足我们的需求,我们需要创建一个,或者更多个实例时,就必须对源代码进行修改,无法友好扩展。
在系统设计初期,我们觉得系统中只应该有一个数据库连接池,这样能方便我们控制对数据库连接资源的消耗。所以,我们把数据库连接池类设计成了单例类。但之后我们发现,系统中有些 SQL 语句运行得非常慢。这些 SQL 语句在执行的时候,长时间占用数据库连接资源,导致其他 SQL 请求无法响应。为了解决这个问题,我们希望将慢 SQL 与其他 SQL 隔离开来执行。为了实现这样的目的,我们可以在系统中创建两个数据库连接池,慢 SQL 独享一个数据库连接池,其他 SQL 独享另外一个数据库连接池,这样就能避免慢 SQL 影响到其他 SQL 的执行。如果我们将数据库连接池设计成单例类,显然就无法适应这样的需求变更,也就是说,单例类在某些情况下会影响代码的扩展性、灵活性。所以,数据库连接池、线程池这类的资源池,最好还是不要设计成单例类。实际上,一些开源的数据库连接池、线程池也确实没有设计成单例类。
不同作用范围的单例
首先,我们重新看一下单例的定义:“一个类只允许创建唯一一个对象(或者实例),那这个类就是一个单例类,这种设计模式就叫作单例设计模式,简称单例模式。”
定义中提到,“一个类只允许创建唯一一个对象”。那对象的唯一性的作用范围是什么呢?在标准的单例设计模式中,其单例是进程唯一的,也就意味着一个项目启动,在其整个运行环境中只能有一个实例。
事实上,在实际的工作当中,我们能够看到极多【只有一个实例的情况】,但是大多并不是标准的单例设计模式,如:
-
1、使用ThreadLocal实现的线程级别的单一实例。
-
2、使用spring实现的容器级别的单一是实例。
-
3、使用分布式锁实现的集群状态的唯一实例。
以上的情况都不是标准的单例设计模式,但我们可以将其看做单例设计模式的扩展,我们以前两种情况为例进行介绍。
容器范围的单例
有的时候我们将单例的作用范围由进程切换到一个容器,可能会更加方便我们进行单例对象的管理。这也是spring作为java生态大哥大核心思想。spring通过提供一个单例容器,来确保一个实例在容器级别单例,并且可以在容器启动时完成初始化,他的优势如下:
1、所有的bean以单例形式存在于容器中,避免大量的对象被创建,造成jvm内存抖
动严重,频繁gc。
2、程序启动时,初始化单例bean,满足fast-fail,将所有构建过程的异常暴露在启
动时,而非运行时,更加安全。
3、缓存了所有单例bean,启动的过程相当于预热的过程,运行时不必进行对象创
建,效率更高。
4、容器管理bean的生命周期,结合依赖注入使得解耦更加彻底、扩展性无敌。
详解Java实现单例模式(面试题)懒汉式饿汉式
详解Java实现单例模式(面试题)懒汉式饿汉式
相关文章:
深入理解设计模式-创建型之单例模式
为什么要使用单例 1、表示全局唯一 如果有些数据在系统中应该且只能保存一份,那就应该设计为单例类。 如:配置类:在系统中,我们只有一个配置文件,当配置文件被加载到内存之后,应该被映射为一个唯一的【配…...
Vue中路由缓存问题及解决方法
一.问题 Vue Router 允许你在你的应用中创建多个视图,并根据路由来动态切换这些视图。默认情况下,当你从一个路由切换到另一个路由时,Vue Router 会销毁前一个路由的组件实例并创建新的组件实例。然而,有时候你可能希望保持一些页…...

Linux与bash(基础内容一)
一、常见的linux命令: 1、文件: (1)常见的文件命令: (2)文件属性: (3)修改文件属性: 查看文件的属性: ls -l 查看文件的属性 ls …...

NVIDIA Omniverse与GPT-4结合生成3D内容
全球各行业对 3D 世界和虚拟环境的需求呈指数级增长。3D 工作流程是工业数字化的核心,开发实时模拟来测试和验证自动驾驶车辆和机器人,操作数字孪生来优化工业制造,并为科学发现铺平新的道路。 如今,3D 设计和世界构建仍然是高度…...

Windows Server --- RDP远程桌面服务器激活和RD授权
RDP远程桌面服务器激活和RD授权 一、激活服务器二、设置RD授权 系统:Window server 2008 R2 服务:远程桌面服务 注:该方法适合该远程桌面服务器没网络状态下(离线),激活服务器。 一、激活服务器 1.打开远…...
关于游戏盾
游戏盾(Game Shield)是一种针对游戏行业特点的网络安全解决方案,主要针对游戏平台面临的各种网络攻击和安全威胁。以下是一些原因,说明为什么游戏平台需要加游戏盾: 1. DDoS攻击:游戏平台通常容易受到分布式…...

回归预测 | MATLAB实现基于SSA-KELM-Adaboost麻雀算法优化核极限学习机结合AdaBoost多输入单输出回归预测
回归预测 | MATLAB实现基于SSA-KELM-Adaboost麻雀算法优化核极限学习机结合AdaBoost多输入单输出回归预测 目录 回归预测 | MATLAB实现基于SSA-KELM-Adaboost麻雀算法优化核极限学习机结合AdaBoost多输入单输出回归预测预测效果基本介绍模型描述程序设计参考资料 预测效果 基本…...

《cpolar内网穿透》外网SSH远程连接linux(CentOS)服务器
本次教程我们来实现如何在外公网环境下,SSH远程连接家里/公司的Linux CentOS服务器,无需公网IP,也不需要设置路由器。 视频教程 [video(video-jrpesBrv-1680147672481)(type-csdn)(url-CSDN直播https://live-file.csdnimg.cn/release/live/…...

IDEA启动报错【java.sql.SQLSyntaxErrorException: ORA-00904: “P“.“PRJ_NO“: 标识符无效】
IDEA报错如下: 2023-08-17 11:26:15.535 ERROR [egrant-biz,b48324d82fe23753,b48324d82fe23753,true] 24108 --- [ XNIO-1 task-1] c.i.c.l.c.RestExceptionController : 服务器异常org.springframework.jdbc.BadSqlGrammarException: ### Error queryin…...

Nginx详解
1、高并发时代 单台tomcat在理想情况下可支持的最大并发数量在200~500之间,如果大于这个数量可能会造成响应缓慢甚至宕机。 解决方案是通过多台服务器分摊并发压力,这不仅需要有多台tomcat服务器,还需要一台服务器专门用来分配请求。这既是…...
摸清一下mysql授权语句的实际执行关系
样例 ---------------------------------------------------------------------- grant all PRIVILEGES on db1.* to test% identified by test1; grant all PRIVILEGES on db2.* to test% identified by test2; grant all PRIVILEGES on db3.* to test127.0.0.1 identified …...

sCrypt于8月12日在上海亮相BSV数字未来论坛
2023年8月12日,由上海可一澈科技有限公司(以下简称“可一科技”)、 临港国际科创研究院发起,携手美国sCrypt公司、福州博泉网络科技有限公司、复旦大学区块链协会,举办的BSV数字未来论坛在中国上海成功落下帷幕。 本次…...

Hbase的列式存储到底是什么意思?一篇文章让你彻底明白
一、 HBase 定义 Apache HBase™ 是以 hdfs 为数据存储的,一种分布式、可扩展的 NoSQL 数据库。 二、 HBase 数据模型 HBase 的设计理念依据 Google 的 BigTable 论文,论文中对于数据模型的首句介绍。 Bigtable 是一个稀疏的、分布式的、持久的多维排…...

机器学习|Softmax 回归的数学理解及代码解析
机器学习|Softmax 回归的数学理解及代码解析 Softmax 回归是一种常用的多类别分类算法,适用于将输入向量映射到多个类别的概率分布。在本文中,我们将深入探讨 Softmax 回归的数学原理,并提供 Python 示例代码帮助读者更好地理解和…...

EmbedPress Pro 在WordPress网站中嵌入任何内容
EmbedPress Pro可让您通过高级自定义、自定义品牌、延迟加载和更多惊人功能嵌入源。为古腾堡块和Elementor编辑器提供支持的一体化 WordPress 嵌入解决方案。使用 EmbedPress 在古腾堡创建交互式内容。使用 EmbedPress 的古腾堡块立即将任何内容嵌入到您的网站。 网址: EmbedP…...

【C++学习手札】一文带你初识C++继承
食用指南:本文在有C基础的情况下食用更佳 🍀本文前置知识: C类 ♈️今日夜电波:napori—Vaundy 1:21 ━━━━━━️💟──────── 3:23 …...
【ubuntu18.04】01-network-manager-all.yaml和interfaces和resolv.conf各有什么区别和联系
文章目录 01-network-manager-all.yaml、interfaces 和 resolv.conf 是与网络配置相关的文件,它们在网络设置中有着不同的作用和使用方式。 01-network-manager-all.yaml: 这是一个配置文件,通常在 Ubuntu 系统上使用 NetworkManager 进行网络管理时使用…...

24近3年内蒙古大学自动化考研院校分析
今天给大家带来的是内蒙古大学控制考研分析 满满干货~还不快快点赞收藏 一、内蒙古大学 学校简介 内蒙古大学位于内蒙古自治区首府、历史文化名城呼和浩特市,距北京400余公里,是中华人民共和国成立后党和国家在民族地区创办的第一所综合大…...

大语言模型(LLM)与 Jupyter 连接起来了
现在,大语言模型(LLM)与 Jupyter 连接起来了! 这主要归功于一个名叫 Jupyter AI 的项目,它是官方支持的 Project Jupyter 子项目。目前该项目已经完全开源,其连接的模型主要来自 AI21、Anthropic、AWS、Co…...

ChatGLM2-6B在Windows下的微调
ChatGLM2-6B在Windows下的微调 零、重要参考资料 1、ChatGLM2-6B! 我跑通啦!本地部署微调(windows系统):这是最关键的一篇文章,提供了Windows下的脚本 2、LangChain ChatGLM2-6B 搭建个人专属知识库:提供…...
Vim 调用外部命令学习笔记
Vim 外部命令集成完全指南 文章目录 Vim 外部命令集成完全指南核心概念理解命令语法解析语法对比 常用外部命令详解文本排序与去重文本筛选与搜索高级 grep 搜索技巧文本替换与编辑字符处理高级文本处理编程语言处理其他实用命令 范围操作示例指定行范围处理复合命令示例 实用技…...

装饰模式(Decorator Pattern)重构java邮件发奖系统实战
前言 现在我们有个如下的需求,设计一个邮件发奖的小系统, 需求 1.数据验证 → 2. 敏感信息加密 → 3. 日志记录 → 4. 实际发送邮件 装饰器模式(Decorator Pattern)允许向一个现有的对象添加新的功能,同时又不改变其…...

vscode(仍待补充)
写于2025 6.9 主包将加入vscode这个更权威的圈子 vscode的基本使用 侧边栏 vscode还能连接ssh? debug时使用的launch文件 1.task.json {"tasks": [{"type": "cppbuild","label": "C/C: gcc.exe 生成活动文件"…...

为什么需要建设工程项目管理?工程项目管理有哪些亮点功能?
在建筑行业,项目管理的重要性不言而喻。随着工程规模的扩大、技术复杂度的提升,传统的管理模式已经难以满足现代工程的需求。过去,许多企业依赖手工记录、口头沟通和分散的信息管理,导致效率低下、成本失控、风险频发。例如&#…...

家政维修平台实战20:权限设计
目录 1 获取工人信息2 搭建工人入口3 权限判断总结 目前我们已经搭建好了基础的用户体系,主要是分成几个表,用户表我们是记录用户的基础信息,包括手机、昵称、头像。而工人和员工各有各的表。那么就有一个问题,不同的角色…...
spring:实例工厂方法获取bean
spring处理使用静态工厂方法获取bean实例,也可以通过实例工厂方法获取bean实例。 实例工厂方法步骤如下: 定义实例工厂类(Java代码),定义实例工厂(xml),定义调用实例工厂ÿ…...
【C语言练习】080. 使用C语言实现简单的数据库操作
080. 使用C语言实现简单的数据库操作 080. 使用C语言实现简单的数据库操作使用原生APIODBC接口第三方库ORM框架文件模拟1. 安装SQLite2. 示例代码:使用SQLite创建数据库、表和插入数据3. 编译和运行4. 示例运行输出:5. 注意事项6. 总结080. 使用C语言实现简单的数据库操作 在…...

《基于Apache Flink的流处理》笔记
思维导图 1-3 章 4-7章 8-11 章 参考资料 源码: https://github.com/streaming-with-flink 博客 https://flink.apache.org/bloghttps://www.ververica.com/blog 聚会及会议 https://flink-forward.orghttps://www.meetup.com/topics/apache-flink https://n…...

3-11单元格区域边界定位(End属性)学习笔记
返回一个Range 对象,只读。该对象代表包含源区域的区域上端下端左端右端的最后一个单元格。等同于按键 End 向上键(End(xlUp))、End向下键(End(xlDown))、End向左键(End(xlToLeft)End向右键(End(xlToRight)) 注意:它移动的位置必须是相连的有内容的单元格…...

排序算法总结(C++)
目录 一、稳定性二、排序算法选择、冒泡、插入排序归并排序随机快速排序堆排序基数排序计数排序 三、总结 一、稳定性 排序算法的稳定性是指:同样大小的样本 **(同样大小的数据)**在排序之后不会改变原始的相对次序。 稳定性对基础类型对象…...