学习单例模式，深入理解设计模式之美

2023-09-14 23:53:55

重学设计模式，犹如站在更高的维度审视编程世界，领悟软件架构的精髓。设计模式为我们提供了一套行之有效的解决方案，帮助我们应对软件开发中常见的挑战。其中，单例模式堪称设计模式的典范，它以其简单、优雅的设计理念，在诸多领域发挥着重要作用。

单例模式的原理与应用场景

单例模式的核心理念在于，创建一个类，该类只能实例化一次。这意味着，无论有多少次创建实例的请求，该类始终只会返回同一个实例。这种设计模式通常用于创建全局可访问的对象，如数据库连接、缓存服务或日志记录器。

实现单例模式的方法有多种，最常见的方法是使用静态变量。在类中声明一个静态变量来存储实例，并在第一次创建实例时对其进行初始化。这种方法简单易用，但存在一个问题：如果在初始化之前就访问该变量，可能会导致空指针异常。

为了解决这个问题，我们可以使用双重检查锁定机制。这种方法在第一次创建实例时，首先检查静态变量是否已经初始化。如果没有，则进入同步代码块，并再次检查静态变量是否已经初始化。如果仍然没有，则创建实例并将其存储在静态变量中。这种方法可以确保实例只被创建一次，同时避免了空指针异常。

单例模式的编码示例

以下是用Java实现单例模式的示例代码：

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

}

在这个示例中，Singleton类使用双重检查锁定机制来确保实例只被创建一次。getInstance()方法是创建和获取实例的入口，它首先检查静态变量instance是否已经初始化。如果没有，则进入同步代码块，并再次检查instance是否已经初始化。如果仍然没有，则创建实例并将其存储在instance中。这种方法可以确保实例只被创建一次，同时避免了空指针异常。