2009年05月14日星期四 12:00Java设计模式圣经连载（04）－单例模式单例模式是一种常见的设计模式，在《Java与模式》一书中，阎宏博士对单例模式做了全面的总结。
单例模式分三种：懒汉式单例、饿汉式单例、登记式单例三种。
单例模式有一下特点：1、单例类只能有一个实例。
2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。
3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。
说明：一下的代码来自阎宏博士的《Java与模式》一书，其中对一些类的写法做调整（符合Java1.5的习惯），另外还加了测试方法。
一、懒汉式单例在类被加载的时候，唯一实例已经被创建。
这个设计模式在Java中容易实现，在别的语言中难以实现。
/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2007-9-11* Time: 14:57:08* <<Java与模式>> 单例模式-懒汉式单例*/public class LazySingleton {/*** 私有静态对象,加载时候不做初始化*/private static LazySingleton m_intance=null;/*** 私有构造方法,避免外部创建实例*/private LazySingleton(){}/*** 静态工厂方法,返回此类的唯一实例.* 当发现实例没有初始化的时候,才初始化.* @return LazySingleton*/synchronized public static LazySingleton getInstance(){ if(m_intance==null){m_intance=new LazySingleton();}return m_intance;}}二、饿汉式单例在类加载的时候不创建单例实例。
只有在第一次请求实例的时候的时候创建，并且只在第一次创建后，以后不再创建该类的实例。
/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2007-9-11* Time: 14:45:25* <<Java与模式>> 单例模式-饿汉式单例*/public class EagerSingleton {/*** 私有的(private)唯一(static final)实例成员,在类加载的时候就创建好了单例对象*/private static final EagerSingleton m_instance = new EagerSingleton();/*** 私有构造方法,避免外部创建实例*/private EagerSingleton() {}/*** 静态工厂方法,返回此类的唯一实例.* @return EagerSingleton*/public static EagerSingleton getInstance() {return m_instance;}}三、登记式单例这个单例实际上维护的是一组单例类的实例，将这些实例存放在一个Map（登记薄）中，对于已经登记过的实例，则从工厂直接返回，对于没有登记的，则先登记，而后返回。
/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2005-9-11* Time: 15:20:16* <<Java与模式>> 单例模式- 登记式单例*/public class RegSingleton {/*** 登记薄,用来存放所有登记的实例*/private static Map<String, RegSingleton> m_registry = new HashMap();//在类加载的时候添加一个实例到登记薄static {RegSingleton x = new RegSingleton();m_registry.put(x.getClass().getName(), x);}/*** 受保护的默认构造方法*/protected RegSingleton() {}/*** 静态工厂方法,返回指定登记对象的唯一实例;* 对于已登记的直接取出返回,对于还未登记的,先登记,然后取出返回* @param name* @return RegSingleton*/public static RegSingleton getInstance(String name) {if (name == null) {name = "RegSingleton";}if (m_registry.get(name) == null) {try {m_registry.put(name, (RegSingleton) Class.forName(name).newInstance());} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}return m_registry.get(name);}/*** 一个示意性的商业方法* @return String*/public String about() {return "Hello,I am RegSingleton!";}}四、单例模式的一个应用该应用是配置文件管理类。
为了本例能正确运行，我在C盘下先建立了一个xxxx.properties文件，内容如下：-------------------user=rootpassword=leizhimin这个配置文件管理类的代码如下：/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2005-9-11* Time: 15:55:01* 单例模式应用-单例类应用-配置文件管理*/public class ConfigManager {/*** 属性文件全名*/private static final String PFILE = "C:\\xxx.properties"; /*** 对应于属性文件的文件对象变量*/private File m_file = null;/*** 属性文件的最后修改日期*/private long m_lastModifiedTime = 0;/*** 属性文件所对应的属性对象变量*/private Properties m_props = null;/*** 本类可能存在的唯一的一个实例*/private static ConfigManager m_instance = new ConfigManager();/*** 私有构造子,用以保证外界无法直接实例化*/private ConfigManager() {m_file = new File(PFILE);m_lastModifiedTime = m_stModified(); if (m_lastModifiedTime == 0) {System.err.println(PFILE + " file does notexist!");}m_props = new Properties();try {m_props.load(new FileInputStream(PFILE));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}/*** 静态工厂方法** @return ConfigManager*/synchronized public static ConfigManager getInstance() { return m_instance;}/*** 获取属性配置项的值** @param name* @param defaultVal* @return Object*/public final Object getConfigItem(String name, Object defaultVal) {long newTime = m_stModified();if (newTime == 0) {//属性文件不存在if (m_lastModifiedTime == 0) {System.err.println(PFILE + " file does not exist!");} else {System.err.println(PFILE + " file was deleted!");}return defaultVal;} else if (newTime > m_lastModifiedTime) {m_props.clear();try {m_props.load(new FileInputStream(PFILE)); } catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}m_lastModifiedTime = newTime;Object val = m_props.getProperty(name);if (val == null) {return defaultVal;} else {return val;}}}测试配置文件类：/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2007-9-11* Time: 16:42:45* 配置文件管理类测试*/public class Test_ConfigManager {public static void main(String[] args) {ConfigManager cfgm = ConfigManager.getInstance();Object val1 = cfgm.getConfigItem("sdf", "leizhimin"); Object val2 = cfgm.getConfigItem("user", "leizhimin"); System.out.println(val1.toString());System.out.println(val2.toString());}}运行结果：leizhiminrootProcess finished with exit code 0五、笔者写的一个JDBC数据库工具类的单例实现/*** Created by IntelliJ IDEA.* User: leizhimin* Date: 2005-9-11* Time: 18:04:46* 单例模式在JDBC编程中的应用,用于设计数据库工具类*/public class DBUtil {//单一实例private static final DBUtil _instance = new DBUtil();//数据源的JNDIprivate static final String datasource = "java:comp/env/jdbc/zvfims";/*** 私有构造方法,防止外部实例化*/private DBUtil() {}/*** 数据库工具类实例工厂** @return DBUtil*/public DBUtil getInstance() {return _instance;}/*** 业务方法:用于获取数据库连接** @return Connection*/public Connection makeConnection() {Connection conn = null;try {Context ctx = new InitialContext();DataSource ds = (DataSource)ctx.lookup(datasource);conn = ds.getConnection();} catch (NamingException e) {System.out.println("获取数据源异常,请AppServer的JNDI数据源配置!");e.printStackTrace();} catch (SQLException e) {System.err.println("获取数据库连接发生异常!");e.printStackTrace();}return conn;}}通过这个单例类和开放的业务方法，可以为整个系统应用提供数据库连接。