面向对象高级（2）单例设计对象与代码块

面向对象高级（2） 单例设计模式、main方法与代码块

引言；

设计模式：特定环境下特定问题的处理方法。可理解为一种经典的可以参照的模板。单例设计模式则是只存在单个对象实例、且只有一种方法获取对象实例的一种设计模式。

单例设计模式

1、设计思路：

（1）封装构造器，将构造器私有化，即可达到无法在类的外部创建对象的目的。

（2）在类的内部创建实例

（3）使用getInstance方法获取实例，声明为static。

2、两种实现方式

（1）饿汉式；

public class single {
    private String name;

    private single(String name) {
        this.name = name;
    }
    private static single single = new single("Lily");

    public static single getInstance(){
        return single;
    }
}

（2）懒汉式：

public class Lazy {
    private String time;

    private Lazy(String time) {
        this.time = time;
    }

    private static Lazy laziness;

    public static Lazy getInstance(){
        if(laziness==null)
            laziness = new Lazy("all the time");
        return laziness;
    }
}

3、对比饿汉式与懒汉式

（1）饿汉式

• 特点：立即加载，即在使用类的时候已经将对象创建完毕。
• 优点：实现起来简单；没有多线程安全问题。
• 缺点：当类被加载的时候，会初始化static的实例，静态变量被创建并分配内存空间，从这以后，这个static的实例就一直占着这块内存，直到类被卸载时，静态变量被摧毁，并释放所占有的内存。因此在某些特定条件下会耗费内存。

（2）懒汉式

• 特点：延迟加载，即在调用静态方法时实例才被创建。
• 优点：实现起来比较简单；当类被加载的时候，static的实例未被创建并分配内存空间，当静态方法第一次被调用时，初始化实例变量，并分配内存，因此在某些特定条件下会节约内存。
• 缺点：在多线程环境中，这种实现方法是完全错误的，线程不安全，根本不能保证单例的唯一性。
  • 说明：在多线程章节，会将懒汉式改造成线程安全的模式。

4、单例模式的优点

由于单例模式只生成一个实例，减少了系统性能开销。

常见的单例模式应用：

• Windows的Task Manager (任务管理器)就是很典型的单例模式
• Windows的Recycle Bin (回收站)也是典型的单例应用。在整个系统运行过程中，回收站一直维护着仅有的一个实例。
• Application 也是单例的典型应用
• 数据库连接池的设计一般也是采用单例模式，因为数据库连接是一种数据库资源。

代码块

代码块(或初始化块)的作用：

• 对Java类或对象进行初始化
• 代码块(或初始化块)的分类：
  • 一个类中代码块若有修饰符，则只能被static修饰，称为静态代码块(static block)
  • 没有使用static修饰的，为非静态代码块。

1、静态代码块

在代码块的前面加static，就是静态代码块。

（1）静态代码块的格式

【修饰符】 class 类{
static{
        静态代码块
    }
}

（2）静态代码块的特点：

• 可以有输出语句。
• 可以对类的属性、类的声明进行初始化操作。
• 不可以对非静态的属性初始化。即：不可以调用非静态的属性和方法。
• 若有多个静态的代码块，那么按照从上到下的顺序依次执行。
• 静态代码块的执行要先于非静态代码块。
• 静态代码块随着类的加载而加载--->只执行一次。

2、非静态代码块

（1）格式：

【修饰符】 class 类{
    {
        非静态代码块
    }
    【修饰符】 构造器名(){
     // 实例初始化代码
    }
    【修饰符】 构造器名(参数列表){
        // 实例初始化代码
    }
}

（2）意义：如果多个构造器中存在公共的代码，且公共代码先于构造器中其他代码执行，则将这些公共代码提取放入代码块中，减少冗余代码。

非静态代码块的执行特点

• 可以有输出语句。
• 可以对类的属性、类的声明进行初始化操作。
• 除了调用非静态的结构外，还可以调用静态的变量或方法。
• 若有多个非静态的代码块，那么按照从上到下的顺序依次执行。
• 随着对象的创建而执行，当前类中每创建一个实例，则执行一次非静态代码块。

举例：

public class Block{

public static void main(String[] args) {

//随着类的创建，先行执行静态代码块中的内容。

        Person p1 = new Person();//随着对象的创建，调用非静态代码块中的内容

        p1.eat();//根据对象调方法。

    }

}

class Person{

    String name;

    int age;

    public void eat(){

        System.out.println("People need eat.");

    }

    public static void useComputer(){

        System.out.println("I'm so despair.");

    }

   

    public Person(){}//空参构造器

   

    {

    System.out.println("not static.");

    }

    static{

    System.out.println("static.");

    useComputer();

    }//静态代码块调用静态结构。

}