单例模式与多例模式的案例设计分析
Singleton and Multition Pattern单例模式与多例模式
目录
一、细说单例模式
1、单例模式的定义与特点
2、模式的结构与实现
单例模式场景：
上代码：
二、细说多例模式
单例模式场景：
上代码：
一、细说单例模式
1、单例模式的定义与特点
单例（Singleton）模式的定义：指一个类只有一个实例，且该类能自行创建这个实例的一种模式。例如，Windows 中只能打开一个任务管理器，这样可以避免因打开多个任务管理器窗口而造成内存资源的浪费，或出现各个窗口显示内容的不一致等错误。
在计算机系统中，还有 Windows 的回收站、操作系统中的文件系统、多线程中的线程池、显卡的驱动程序对象、打印机的后台处理服务、应用程序的日志对象、数据库的连接池、网站的计数器、Web 应用的配置对象、应用程序中的对话框、系统中的缓存等常常被设计成单例。
单例模式有 3 个特点：
- 单例类只有一个实例对象；
- 该单例对象必须由单例类自行创建；
- 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点；
2、单例模式的结构与实现
单例模式是设计模式中最简单的模式之一。通常，普通类的构造函数是公有的，外部类可以通过“new 构造函数()”来生成多个实例。但是，如果将类的构造函数设为私有的，外部类就无法调用该构造函数，也就无法生成多个实例。这时该类自身必须定义一个静态私有实例，并向外提供一个静态的公有函数用于创建或获取该静态私有实例。
下面来分析其基本结构和实现方法。
单例模式场景：
世界上只有一个月亮，月亮的直径是3476.28km，无论在中国还是在美国，我们所看到的都是同一个月亮。使用单例模式实现无论我们在哪所看到的月亮是同一个月亮（饿汉单例模式、懒汉单例模式），绘制类图并编程实现。
场景设计与实现
结构如图所示：
上代码
代码一
/*单例类*/
package com.rjs.singleton;
//懒汉模式
public class Mood {
private static Mood mood=null;
private static double distance=3476.28;
private Mood() {
System.out.println("产生一个月亮");
}
public static synchronized Mood getMood() {
//在getMood方法上加上同步
if(mood==null) {
mood=new Mood();
}else {
System.out.println("已经产生了一个月亮，不能产生新的月亮！");
}
return mood;
}
public void getDistance() {
System.out.println("我是月亮，我的直径是："+distance+"km.");
}
}
/*访问类*/
package com.rjs.singleton;
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Mood americaMood=Mood.getMood();
System.out.println("====我来自美国=====");
americaMood.getDistance();
System.out.println("====我来中国=====");
Mood chinaMood=Mood.getMood();
chinaMood.getDistance();
}
}
代码二：
二、细说多例模式
结合单例模式来说多例模式，单例模式相对来说比较容易理解一点，也就是在整个应用程序运行过程中，这个类的实例永远都是一个，好比如历朝历代，皇帝在大多数情况下都是只有一个，但是往往在程序运行过程中，我可能为了达到复用的效果，需要在一个池子中去选择对应的实例进行使用，这个时候多例模式也就应运而生了。
所谓多例模式其实也就是类的对象实例是有多个，但是这个多个也要区别于无限个，当然，如果一个类的对象可以有无限个的话，那能不能叫多例呢？？这个可能就需要区别多例模式的特点了
所谓多例(Multiton Pattern)实际上就是单例模式的自然推广，属于对象
创建类型的模式，多例模式其实就是限制了对象的数量，并且有可能对对象进行重复使用
特点：
1：多例可以有多个实例
2: 多例类必须能够自我创建并管理自己的实例，并且向外界提供自己的实例
多例模式场景：
在java学习过程中，有一个池子的概念一直存在，好比作线程池，数据库连接池，这个池子是用来对线程，或者数据库连接对象进行管理的，第一，限制了池子中的对象数量，第二就是能够在使用过程中达到复用的效果，线程中的线程在执行完毕后，不会被直接回收掉，而会切换成等待状态，等待下一个任务提交，执行。数据库连接池也是如此，数据库操作在连接的时候，如果对数据库操作完毕后，会把资源释放，然后等待下一个数据库操作进行连接。这种设计其实是将对象的应用最大化了，避免了每次连接的时候都需要去创建一个对象。造成对象冗余或者内存升高。
场景的设计与实现
结构如图所示：
上代码：
/*单例类*/
package com.rjs.singletonDataPool;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
public class SQLConnectionPools {
private static int maxNumOfConnection= 3;
private static ArrayList<String> connectionInfoList = new ArrayList<>(maxNumOfConnection);
private static ArrayList<SQLConnectionPools> connArrayList = new ArrayList<>(maxNumOfConnection);
private static int currNumOfConnection =0;
private SQLConnectionPools() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
private SQLConnectionPools(String info) {
connectionInfoList.add(info);
}
static{
for (int i = 0; i < maxNumOfConnection; i++) {
connArrayList.add(new SQLConnectionPools(i+"号连接"));
}
}
public static SQLConnectionPools getInstance() {
Random random = new Random();
currNumOfConnection = random.nextInt(maxNumOfConnection);
return connArrayList.get(currNumOfConnection);
}
public void connectionInfo() {
System.out.println(connectionInfoList.get(currNumOfConnection));
}
}
/*访问类*/
package com.rjs.singletonDataPool;
public class Client {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int userNum=10;
for(int i=0;i<userNum;i++){
//用户获取到的连接时随机的
SQLConnectionPools conn= SQLConnectionPools.getInstance();
System.out.print("第"+i+"个用户获得的连接是：");
conn.connectionInfo();
}
}
}
参考：