详解Java_Singleton(单例)模式的好处.docx
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1、Singleton模式看起来简单,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要对Java的类,线程,内存等概念有相当的了解。本文介绍了Singleton模式的使用方法及好处。 Java Singleton模式主要作用是保证在Java应用程序中,一个类Class只有一个实例存在。 在很多操作中,比如建立目录 数据库连接都需要这样的单线程操作。 还有, singleton能够被状态化; 这样,多个单态类在一起就可以作为一个状态仓库一样向外提供服务,比如,你要论坛中的帖子计数器,每次浏览一次需要计数,单态类能否保持住这个计数,并且能synchronize的安全自动加1,如果你要把这个数字永久保
2、存到数据库,你可以在不修改单态接口的情况下方便的做到。 另外方面,Singleton也能够被无状态化。提供工具性质的功能, Java Singleton模式就为我们提供了这样实现的可能。使用Singleton的好处还在于可以节省内存,因为它限制了实例的个数,有利于Java垃圾回收(garbage collection)。 我们常常看到工厂模式中类装入器(class loader)中也用Singleton模式实现的,因为被装入的类实际也属于资源。 如何使用? 一般,Java Singleton模式通常有几种形式: 1. public class Singleton 2. 3. private S
3、ingleton() 4. 5. /在自己内部定义自己一个实例,是不是很奇怪? 6. /注意这是private 只供内部调用 7. 8. private static Singleton instance = new Singleton(); 9. 10. /这里提供了一个供外部访问本class的静态方法,可以直接访问 11. public static Singleton getInstance() 12. return instance; 13. 14. 第二种形式: 1. public class Singleton 2. 3. private static Singleton inst
4、ance = null; 4. 5. public static synchronized Singleton getInstance() 6. 7. /这个方法比上面有所改进,不用每次都进行生成对象,只是第一次 8. /使用时生成实例,提高了效率! 9. if (instance=null) 10. instancenew Singleton(); 11. return instance; 12. 13. 使用Singleton.getInstance()可以访问单态类。 上面第二中形式是lazy initialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生成了。
5、 注意到lazy initialization形式中的synchronized,这个synchronized很重要,如果没有synchronized,那么使用 getInstance()是有可能得到多个Singleton实例。关于lazy initialization的Singleton有很多涉及double-checked locking (DCL)的讨论,有兴趣者进一步研究。 一般认为第一种形式要更加安全些。 使用Java Singleton模式注意事项: 有时在某些情况下,使用Singleton并不能达到Singleton的目的,如有多个Singleton对象同时被不同的类装入器装载;在
6、EJB这样的分布式系统中使用也要注意这种情况,因为EJB是跨服务器,跨JVM的。 我们以SUN公司的宠物店源码(Pet Store 1.3.1)的ServiceLocator为例稍微分析一下: 在Pet Store中ServiceLocator有两种,一个是EJB目录下;一个是WEB目录下,我们检查这两个ServiceLocator会发现内容差不多,都是提供EJB的查询定位服务,可是为什么要分开呢?仔细研究对这两种ServiceLocator才发现区别:在WEB中的 ServiceLocator的采取Singleton模式,ServiceLocator属于资源定位,理所当然应该使用Single
7、ton模式。但是在EJB中,Singleton模式已经失去作用,所以ServiceLocator才分成两种,一种面向WEB服务的,一种是面向EJB服务的。 Java Singleton模式看起来简单,使用方法也很方便,但是真正用好,是非常不容易,需要对Java的类,线程,内存等概念有相当的了解。package sort;import java.util.Random;/* * 排序测试类 * * 排序算法的分类如下: 1.插入排序(直接插入排序、折半插入排序、希尔排序); 2.交换排序(冒泡泡排序、快速排序); * 3.选择排序(直接选择排序、堆排序); 4.归并排序; 5.基数排序。 * *
8、 关于排序方法的选择: (1)若n较小(如n50),可采用直接插入或直接选择排序。 * 当记录规模较小时,直接插入排序较好;否则因为直接选择移动的记录数少于直接插人,应选直接选择排序为宜。 * (2)若文件初始状态基本有序(指正序),则应选用直接插人、冒泡或随机的快速排序为宜; * (3)若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlgn)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。 * */* * corporation 北京环亚 * author HDS * date Nov 19, 2009 10:43:44 AM * path sort * description JAVA排序汇总 */publi
9、c class SortTest / /=产生随机数=/* * description 生成随机数 * date Nov 19, 2009 * author HDS * return int */public int createArray() Random random = new Random();int array = new int10;for (int i = 0; i 10; i+) arrayi = random.nextInt(100) - random.nextInt(100);/ 生成两个随机数相减,保证生成的数中有负数System.out.println(=原始序列=);
10、printArray(array);return array;/* * description 打印出随机数 * date Nov 19, 2009 * author HDS * param data */public void printArray(int data) for (int i : data) System.out.print(i + );System.out.println();/* * description 交换相邻两个数 * date Nov 19, 2009 * author HDS * param data * param x * param y */public v
11、oid swap(int data, int x, int y) int temp = datax;datax = datay;datay = temp;/* * 冒泡排序-交换排序的一种 * 方法:相邻两元素进行比较,如有需要则进行交换,每完成一次循环就将最大元素排在最后(如从小到大排序),下一次循环是将其他的数进行类似操作。 * 性能:比较次数O(n2),n2/2;交换次数O(n2),n2/4 * * param data * 要排序的数组 * param sortType * 排序类型 * return */public void bubbleSort(int data, String
12、sortType) if (sortType.equals(asc) / 正排序,从小排到大/ 比较的轮数for (int i = 1; i data.length; i+) / 数组有多长,轮数就有多长/ 将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡for (int j = 0; j dataj + 1) / 交换相邻两个数swap(data, j, j + 1); else if (sortType.equals(desc) / 倒排序,从大排到小/ 比较的轮数for (int i = 1; i data.length; i+) / 将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡for (int j =
13、 0; j data.length - i; j+) if (dataj dataj + 1) / 交换相邻两个数swap(data, j, j + 1); else System.out.println(您输入的排序类型错误!);printArray(data);/ 输出冒泡排序后的数组值/* * 直接选择排序法-选择排序的一种 方法:每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素, * 顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。 性能:比较次数O(n2),n2/2 交换次数O(n),n * 交换次数比冒泡排序少多了,由于交换所需CPU时间比比较所需的CUP时间多,
14、所以选择排序比冒泡排序快。 * 但是N比较大时,比较所需的CPU时间占主要地位,所以这时的性能和冒泡排序差不太多,但毫无疑问肯定要快些。 * * param data * 要排序的数组 * param sortType * 排序类型 * return */public void selectSort(int data, String sortType) if (sortType.endsWith(asc) / 正排序,从小排到大int index;for (int i = 1; i data.length; i+) index = 0;for (int j = 1; j dataindex)
15、index = j;/ 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数swap(data, data.length - i, index); else if (sortType.equals(desc) / 倒排序,从大排到小int index;for (int i = 1; i data.length; i+) index = 0;for (int j = 1; j = data.length - i; j+) if (dataj dataindex) index = j;/ 交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数swap(data, data.l
16、ength - i, index); else System.out.println(您输入的排序类型错误!);printArray(data);/ 输出直接选择排序后的数组值/* * 插入排序 方法:将一个记录插入到已排好序的有序表(有可能是空表)中,从而得到一个新的记录数增1的有序表。 性能:比较次数O(n2),n2/4 * 复制次数O(n),n2/4 比较次数是前两者的一般,而复制所需的CPU时间较交换少,所以性能上比冒泡排序提高一倍多,而比选择排序也要快。 * * param data * 要排序的数组 * param sortType * 排序类型 */public void ins
17、ertSort(int data, String sortType) if (sortType.equals(asc) / 正排序,从小排到大/ 比较的轮数for (int i = 1; i data.length; i+) / 保证前i+1个数排好序for (int j = 0; j datai) / 交换在位置j和i两个数swap(data, i, j); else if (sortType.equals(desc) / 倒排序,从大排到小/ 比较的轮数for (int i = 1; i data.length; i+) / 保证前i+1个数排好序for (int j = 0; j i;
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