Java模式設(shè)計之單例模式（二）

2019-11-18 15:41:02

字體：大中小

供稿：網(wǎng)友

　　在什么情況下使用單例模式

　　使用單例模式的條件

　　使用單例模式有一個很重要的必要條件：

　　在一個系統(tǒng)要求一個類只有一個實例時才應(yīng)當(dāng)使用單例模式。反過來說，假如一個類可以有幾個實例共存，那么就沒有必要使用單例類。但是有經(jīng)驗的讀者可能會看到很多不當(dāng)?shù)厥褂脝卫Ｊ降睦?，可見做到上面這一點并不輕易，下面就是一些這樣的情況。

　　例子一

　　問：我的一個系統(tǒng)需要一些"全程"變量。學(xué)習(xí)了單例模式后，我發(fā)現(xiàn)可以使用一個單例類盛放所有的"全程"變量。請問這樣做對嗎？
　
　　答：這樣做是違反單例模式的用意的。單例模式只應(yīng)當(dāng)在有真正的"單一實例"的需求時才可使用。

　　一個設(shè)計得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)不應(yīng)當(dāng)有所謂的"全程"變量，這些變量應(yīng)當(dāng)放到它們所描述的實體所對應(yīng)的類中去。將這些變量從它們所描述的實體類中抽出來，放到一個不相干的單例類中去，會使得這些變量產(chǎn)生錯誤的依靠關(guān)系和耦合關(guān)系。

　　例子二

　　問：我的一個系統(tǒng)需要治理與數(shù)據(jù)庫的連接。學(xué)習(xí)了單例模式后，我發(fā)現(xiàn)可以使用一個單例類包裝一個Connection 對象，并在finalize()方法中關(guān)閉這個Connection 對象。這樣的話，在這個單例類的實例沒有被人引用時，這個finalize() 對象就會被調(diào)用，因此，Connection 對象就會被釋放。這多妙啊。

　　答：這樣做是不恰當(dāng)?shù)?。除非有單一實例的需求，不然不要使用單例模式。在這里Connection 對象可以同時有幾個實例共存，不需要是單一實例。

　　單例模式有很多的錯誤使用案例都與此例子相似，它們都是試圖使用單例模式治理共享資源的生命周期，這是不恰當(dāng)?shù)摹? 單例類的狀態(tài)

　　有狀態(tài)的單例類

　　一個單例類可以是有狀態(tài)的（stateful），一個有狀態(tài)的單例對象一般也是可變（mutable）單例對象。

有狀態(tài)的可變的單例對象經(jīng)常當(dāng)做狀態(tài)庫（repositary）使用。比如一個單例對象可以持有一個int 類型的屬性，用來給一個系統(tǒng)提供一個數(shù)值惟一的序列號碼，作為某個販賣系統(tǒng)的賬單號碼。當(dāng)然，一個單例類可以持有一個聚集，從而答應(yīng)存儲多個狀態(tài)。

　　沒有狀態(tài)的單例類

　　另一方面，單例類也可以是沒有狀態(tài)的（stateless），僅用做提供工具性函數(shù)的對象。既然是為了提供工具性函數(shù)，也就沒有必要創(chuàng)建多個實例，因此使用單例模式很合適。一個沒有狀態(tài)的單例類也就是不變（Immutable）單例類；關(guān)于不變模式，讀者可以參見本書的"不變（Immutable ）模式"一章。

　　多個JVM 系統(tǒng)的分散式系統(tǒng)

　　EJB 容器有能力將一個EJB 的實例跨過幾個JVM 調(diào)用。由于單例對象不是EJB，因此，單例類局限于某一個JVM 中。換言之，假如EJB 在跨過JVM 后仍然需要引用同一個單例類的話，這個單例類就會在數(shù)個JVM 中被實例化，造成多個單例對象的實例出現(xiàn)。一個J2EE應(yīng)用系統(tǒng)可能分布在數(shù)個JVM 中，這時候不一定需要EJB 就能造成多個單例類的實例出現(xiàn)在不同JVM 中的情況。

　　假如這個單例類是沒有狀態(tài)的，那么就沒有問題。因為沒有狀態(tài)的對象是沒有區(qū)別的。但是假如這個單例類是有狀態(tài)的，那么問題就來了。舉例來說，假如一個單例對象可以持有一個int 類型的屬性，用來給一個系統(tǒng)提供一個數(shù)值惟一的序列號碼，作為某個販賣系統(tǒng)的賬單號碼的話，用戶會看到同一個號碼出現(xiàn)好幾次。
在任何使用了EJB、RMI 和JINI 技術(shù)的分散式系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)避免使用有狀態(tài)的單例模式。

　　多個類加載器

　　同一個JVM 中會有多個類加載器，當(dāng)兩個類加載器同時加載同一個類時，會出現(xiàn)兩個實例。在很多J2EE 服務(wù)器答應(yīng)同一個服務(wù)器內(nèi)有幾個Servlet 引擎時，每一個引擎都有獨立的類加載器，經(jīng)有不同的類加載器加載的對象之間是絕緣的。

　　比如一個J2EE 系統(tǒng)所在的J2EE 服務(wù)器中有兩個Servlet 引擎：一個作為內(nèi)網(wǎng)給公司的網(wǎng)站治理人員使用；另一個給公司的外部客戶使用。兩者共享同一個數(shù)據(jù)庫，兩個系統(tǒng)都需要調(diào)用同一個單例類。假如這個單例類是有狀態(tài)的單例類的話，那么內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)用戶看到的單例對象的狀態(tài)就會不同。除非系統(tǒng)有協(xié)調(diào)機(jī)制，不然在這種情況下應(yīng)當(dāng)盡量避免使用有狀態(tài)的單例類。

上一篇：Java實現(xiàn)數(shù)據(jù)排序算法

下一篇：Struts開發(fā)指南之J2EE n層結(jié)構(gòu)