设计模式单例模式

A. 请教 Java设计模式中的单例模式的懒汉式和饿汉式名字的由来，为什么叫懒汉式 饿汉式

饿汉式是由抄the singleton instance is early created at complie time中的early音译过来的，
懒汉式是由the singleton instance is lazily created at runtime中的lazily意译过来的

B. 在Java中，单例设计模式是什么意思有什么优势

单例模式：保证一个类在使用过程中，只有一个实例。优势就是他的作用，这个类永回远只有一答个实例。

步骤： 1. 将该类的构造方式私有；
2. 在内部实例化一个该类的实例；

3. 提供接口给外部访问。

public class SingletonDemo {
private SingletonDemo (){}; // 1.

private static SingletonDemo mInstance = new SingletonDemo(); // 2.

public static SingletonDemo getInstance(){ // 3.
return mInstance;

}

}

C. 将一个类设计成单例设计模式，需要哪些步骤

单例模式（Singleton Pattern）是一个比较简单的模式。

定义：
确保某一个类只有一个实例，而且自动实例化并向整个系统提供这个实例。

通用类图：

通用代码：
Singleton类称为单例类，通过使用private的构造函数确保了在一个应用中只产生一个实例，并且是自行实例化的。
/**
* 线程安全的单例模式
* 饿汉式单例
* @author Administrator
*
*/
public class Singleton {

private static final Singleton singleton = new Singleton();

// 限制产生多个对象
private Singleton() {
}

// 通过该方法获得实例对象
public static Singleton getSingleton() {
return singleton;
}

// 类中其他方法尽量是static
public static void doSomething() {

}
}

单例模式的优点：
由于单例模式在内存中只有一个实例，减少了内存开支，特别是一个对象需要频繁地创建、销毁时，而且创建或销毁时性能又无法优化，单例模式的优势就非常明显了。
由于单例模式只生成一个实例，所以减少了系统的性能开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其他依赖对象时，则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后用永久驻留内存的方式来解决。
单例模式可以避免对资源的多重占用，例如一个写文件动作，由于只有一个实例存在内存中，避免对同一个资源文件的同时写操作。
单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化和共享资源访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射处理。

单例模式的缺点：
单例模式一般没有接口，扩展很困难，若要扩展，除了修改代码基本上没有第二种途径可以实现。
单例模式对测试是不利的。在并行开发环境中，如果单例模式没有完成，是不能进行测试的，没有接口也不能用mock的方式虚拟一个对象。
单例模式与单一职责原则有冲突。一个类应该只实现一个逻辑，而不关心它是否是单例的，是不是要单例取决于环境，单例模式把“要单例”和业务逻辑融合在一个类中。

单例模式的使用场景：
要求生成唯一序列号的环境；
在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；
需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）。

单例模式的注意事项：
1. 在高并发情况下，请注意单例模式的线程同步问题。
/**
* 懒汉式单例
* @author Administrator
*
*/
public class Singleton2 {

private static Singleton2 singleton = null;

// 限制产生多个对象
private Singleton2() {
}

// 通过该方法获得实例对象
public static Singleton2 getSingleton() {
synchronized (singleton) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton2();
}
}
return singleton;
}
}

如果不加synchronized进行控制，如果第一个线程A执行到singleton = new Singleton2()，但还没有获得对象，第二个线程B也在执行，执行到if (singleton == null)判断，那么线程B获得判断条件为真，于是继续运行下去，线程A和B都获得了对象，内存中就出现了两个对象。
建议使用饿汉式单例，那是线程安全的单例模式。

2. 需要考虑对象的复制情况。在Java中，若实现Cloneable接口，并实现了clone方法，则可以直接通过对象复制方式创建一个新对象，对象复制是不用调用类的构造函数的。

3. 注意JVM的垃圾回收机制，如果我们的一个单例对象在内存中长久不使用，JVM就认为这是一个垃圾对象，在CPU资源空闲的情况下该对象会被清理掉，下次再调用时就需要产生一个新对象。如果该对象作为有状态值的管理，则会出现状态恢复原状的情况，就会出现故障。
有两种方法可以解决该问题
1、由容器管理单例的生命周期
Java EE容器或者框架级容器（如Spring）可以让对象长久驻留内存。
2、状态随时记录
可以使用异步记录的方式，或者使用观察者模式，记录状态的变化，写入文件或写入数据库中，确保即使单例对象重新初始化也可以从资源环境获得销毁前的数据，避免应用数据丢失。

单例模式的扩展：
能产生固定数量实例的单例模式
/**
* 能产生固定数量实例的单例模式
* @author Administrator
*
*/
public class Singleton3 {

// 最多能产生的实例数
private static int maxNumOfSingleton = 2;

// 定义一个列表，容纳所有实例
private static ArrayList<Singleton3> singletonList = new ArrayList<Singleton3>();

// 产生所有对象
static {
for (int i = 0; i < maxNumOfSingleton; i++) {
singletonList.add(new Singleton3());
}
}

// 限制其他类生成对象
private Singleton3() {
}

// 随机获得一个实例
public static Singleton3 getInstance() {
Random random = new Random();
return singletonList.get(random.nextInt(maxNumOfSingleton));
}

}

D. java 单例模式（单一设计模式）怎么保证的只能生成一个实例求更具体的解释

我觉得这个注释已经说得很清楚了，GOF的23种设计模式说得很清楚，单例，就是一版个权Class在一个Classloader中只有一个实例。在类中写一个私有的构造器，那么除了自己，在其他类中都无法创建这个类的实例，其中有一个静态域也就是自己的实例，由自己NEW出来的，其中的可以被其他类访问的静态方法只是返回这个实例，而不会去再New，所以保证了不能再创建第二个！

E. 单件模式的设计模式-单件模式（singleton）

我们分两种方式来讨论一个单件类的创建，一是将一个类的公共构造函数改为私有，另一种方式是保留类的公共构造函数，通过一个静态成员来决定是否要返回一个类实例。
Singleton模式
Singleton可以说是《Design Pattern》中最简单也最实用的一个设计模式。那么，什么是Singleton？
顾名思义，Singleton就是确保一个类只有唯一的一个实例。Singleton主要用于对象的创建，这意味着，如果某个类采用了Singleton模式，则在这个类被创建后，它将有且仅有一个实例可供访问。很多时候我们都会需要Singleton模式，最常见的比如我们希望整个应用程序中只有一个连接数据库的Connection实例；又比如要求一个应用程序中只存在某个用户数据结构的唯一实例。我们都可以通过应用Singleton模式达到目的。
一眼看去，Singleton似乎有些像全局对象。但是实际上，并不能用全局对象代替Singleton模式，这是因为：其一，大量使用全局对象会使得程序质量降低，而且有些编程语言例如C#，根本就不支持全局变量。其二，全局对象的方法并不能阻止人们将一个类实例化多次：除了类的全局实例外，开发人员仍然可以通过类的构造函数创建类的多个局部实例。而Singleton模式则通过从根本上控制类的创建，将保证只有一个实例这个任务交给了类本身，开发人员不可能再有其它途径得到类的多个实例。这一点是全局对象方法与Singleton模式的根本区别。

F. 你熟悉的设计模式有哪些写出单例模式的实现代码

23个设计模式：

根据目的设计模式可以分为创造模式，结构模式和行为模式，创建模式用于处理对象的创建。结构模式用于处理类或对象的组合。

行为模式用于描述类或对象如何交互以及如何分配职责，创建模式用于处理对象的创建。主要包括以下五种设计模式：

工厂方法模式（）

抽象工厂模式（AbstractFactoryPattern）

建造者模式（BuilderPattern）

原型模式（PrototypePattern）

单例模式（SingletonPattern）

结构模式用于处理类或对象的组合，包括以下七个设计模式：

适配器模式（AdapterPattern）

桥接模式（BridgePattern）

组合模式（CompositePattern）

装饰者模式（DecoratorPattern）

外观模式（FacadePattern）

享元模式（FlyweightPattern）

代理模式（ProxyPattern）

行为模式描述类或对象如何交互以及它们如何分配职责。它由以下11种设计模式组成：

责任链模式（Chain的ResponsibilityPattern）

命令模式（CommandPattern）

解释器模式（InterpreterPattern）

迭代器模式（IteratorPattern）

中介者模式（MediatorPattern）

备忘录模式（MementoPattern）

观察者模式（ObserverPattern）

状态模式（StatePattern）

策略模式（StrategyPattern）

模板方法模式（TemplateMethodPattern）

访问者模式（VisitorPattern）

单例模式实现1：

公共类Singleton｛

类共享实例对象

私有静态单例；单例＝零；

／／私有构造函数

私有Singleton（）｛

系统。出去了。这是单例！！）；

｝

／／获取单例方法

公共同步静态单例getInstance（）｛

／／确定共享对象是否为空，如何空一个新对象

If（singleton＝＝null）｛

singleton＝newsingleton（）；

｝

返回单例。

｝

｝

单例模式实现2：

公共类Singleton｛

类共享实例对象实例化

＝newSingleton（）；

／／私有构造函数

私有Singleton（）｛

系统：出去了，这是单例！！）；

｝

／／获取单例方法

公共静态单例getInstance（）｛

直接返回共享对象

返回单例。

｝

｝

(6)设计模式单例模式扩展阅读：

注意事项：

设计模式主要分三个类型：创建型和行为型。

Singleton：确保一个类只有一个实例，并为其提供一个全局访问点

AbstractFactory：提供一个接口，用于创建一系列相关或相互依赖的对象，而无需指定它们的具体类。

FactoryMethod：定义一个用于创建对象的接口，并让子类决定实例化哪个类。工厂方法将类的实例化延迟到子类。

Builder：将复杂对象的构造与其表示分离，使相同的构造过程可以创建不同的表示。

Prototype：指定要使用Prototype实例创建的对象的类型，并复制该原型来创建一个新对象。

Composite：将对象组合成树状结构，以表示整体各部分之间的关系。组合使用户一致地使用单个对象和组合对象。

Facade：为子系统fa中的一组接口提供一致的接口。Ade提供了一个高级接口，使子系统更易于使用。

Proxy：为其他对象提供一个代理，以控制对该对象的访问

Adapter：将一个接口类转换为客户想要的另一个接口类。适配器模式使那些由于接口不兼容而无法一起工作的类一起工作。

Decrator：式比子类化更灵活，可以为对象动态添加一些额外的职责。

Bridge：模式将抽象部分与其实现部分分离，以便它们可以独立地更改。

Flyweight：享元模式

G. java中几种设计模式（单例模式，适配器模式

1、单例模式：也分饿汉式单例模式（创建对象）与懒汉式单例模式（未创建对象）

代码实现：

饿汉式单例模式：

懒汉式单例模式：

2、适配器模式：

接口：

实现接口的类：

H. spring主要运用那些设计模式单例模式是怎么实现的

1.spring主要运抄用那些设计模式:
单例，工厂
2.单例模式实现:
核心是私有构造子
通过该类的静态方法 获取唯一的对象
其中主要是2种:
a.饿汉式
class Singleton {
private static Singleton instance=new Singleton();
private Singleton(){}
static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
b.懒汉式
class Singleton {
private static Singleton instance=null;
private Singleton(){}
static Singleton getInstance() {
if(instance==null)
instance=new Singleton();
return instance;
}
}

I. spring主要运用那些设计模式，单例模式是怎么实现的

设计模式作为工作学习中的枕边书，却时常处于勤说不用的尴尬境地，也不是我们时常忘记，只是一直没有记忆。

今天，螃蟹在IT学习者网站就设计模式的内在价值做一番探讨，并以spring为例进行讲解，只有领略了其设计的思想理念，才能在工作学习中运用到“无形”。

Spring作为业界的经典框架，无论是在架构设计方面，还是在代码编写方面，都堪称行内典范。好了，话不多说，开始今天的内容。

spring中常用的设计模式达到九种，我们举例说明：

第一种：简单工厂

又叫做静态工厂方法（StaticFactory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类。

spring中的BeanFactory就是简单工厂模式的体现，根据传入一个唯一的标识来获得bean对象，但是否是在传入参数后创建还是传入参数前创建这个要根据具体情况来定。如下配置，就是在 HelloItxxz 类中创建一个 itxxzBean。

<beans>

<bean id="singletonBean" class="com.itxxz.HelloItxxz">

<constructor-arg>

<value>Hello! 这是singletonBean!value>

</constructor-arg>

</ bean>

<bean id="itxxzBean" class="com.itxxz.HelloItxxz"

singleton="false">

<constructor-arg>

<value>Hello! 这是itxxzBean! value>

</constructor-arg>

</bean>

</beans>

第二种：工厂方法（Factory Method）

通常由应用程序直接使用new创建新的对象，为了将对象的创建和使用相分离，采用工厂模式,即应用程序将对象的创建及初始化职责交给工厂对象。

一般情况下,应用程序有自己的工厂对象来创建bean.如果将应用程序自己的工厂对象交给Spring管理,那么Spring管理的就不是普通的bean,而是工厂Bean。

螃蟹就以工厂方法中的静态方法为例讲解一下：

import java.util.Random;

public class StaticFactoryBean {

public static Integer createRandom() {

return new Integer(new Random().nextInt());

}

}

建一个config.xm配置文件，将其纳入Spring容器来管理,需要通过factory-method指定静态方法名称

<bean id="random"

class="example.chapter3.StaticFactoryBean" factory-method="createRandom" //createRandom方法必须是static的,才能找到 scope="prototype"

/>

测试:

public static void main(String[] args) {

//调用getBean()时,返回随机数.如果没有指定factory-method,会返回StaticFactoryBean的实例,即返回工厂Bean的实例 XmlBeanFactory factory = new XmlBeanFactory(new ClassPathResource("config.xml")); System.out.println("我是IT学习者创建的实例:"+factory.getBean("random").toString());

}

第三种：单例模式（Singleton）

保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

spring中的单例模式完成了后半句话，即提供了全局的访问点BeanFactory。但没有从构造器级别去控制单例，这是因为spring管理的是是任意的java对象。

核心提示点：Spring下默认的bean均为singleton，可以通过singleton=“true|false” 或者 scope=“？”来指定

第四种：适配器（Adapter）

在Spring的Aop中，使用的Advice（通知）来增强被代理类的功能。Spring实现这一AOP功能的原理就使用代理模式（1、JDK动态代理。2、CGLib字节码生成技术代理。）对类进行方法级别的切面增强，即，生成被代理类的代理类， 并在代理类的方法前，设置拦截器，通过执行拦截器重的内容增强了代理方法的功能，实现的面向切面编程。

Adapter类接口：Target

public interface AdvisorAdapter {

boolean supportsAdvice(Advice advice);

MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor);

} MethodBeforeAdviceAdapter类，Adapter

class MethodBeforeAdviceAdapter implements AdvisorAdapter, Serializable {

public boolean supportsAdvice(Advice advice) {

return (advice instanceof MethodBeforeAdvice);

}

public MethodInterceptor getInterceptor(Advisor advisor) {

MethodBeforeAdvice advice = (MethodBeforeAdvice) advisor.getAdvice();

return new MethodBeforeAdviceInterceptor(advice);

}

}

第五种：包装器（Decorator）

在我们的项目中遇到这样一个问题：我们的项目需要连接多个数据库，而且不同的客户在每次访问中根据需要会去访问不同的数据库。我们以往在spring和hibernate框架中总是配置一个数据源，因而sessionFactory的dataSource属性总是指向这个数据源并且恒定不变，所有DAO在使用sessionFactory的时候都是通过这个数据源访问数据库。但是现在，由于项目的需要，我们的DAO在访问sessionFactory的时候都不得不在多个数据源中不断切换，问题就出现了：如何让sessionFactory在执行数据持久化的时候，根据客户的需求能够动态切换不同的数据源？我们能不能在spring的框架下通过少量修改得到解决？是否有什么设计模式可以利用呢？

首先想到在spring的applicationContext中配置所有的dataSource。这些dataSource可能是各种不同类型的，比如不同的数据库：Oracle、SQL Server、MySQL等，也可能是不同的数据源：比如apache 提供的org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource、spring提供的org.springframework.jndi.JndiObjectFactoryBean等。然后sessionFactory根据客户的每次请求，将dataSource属性设置成不同的数据源，以到达切换数据源的目的。

spring中用到的包装器模式在类名上有两种表现：一种是类名中含有Wrapper，另一种是类名中含有Decorator。基本上都是动态地给一个对象添加一些额外的职责。

第六种：代理（Proxy）

为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。 从结构上来看和Decorator模式类似，但Proxy是控制，更像是一种对功能的限制，而Decorator是增加职责。

spring的Proxy模式在aop中有体现，比如JdkDynamicAopProxy和Cglib2AopProxy。

第七种：观察者（Observer）

定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。

spring中Observer模式常用的地方是listener的实现。如ApplicationListener。

第八种：策略（Strategy）

定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户而变化。

spring中在实例化对象的时候用到Strategy模式

在SimpleInstantiationStrategy中有如下代码说明了策略模式的使用情况：

第九种：模板方法（Template Method）

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。Template Method使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

Template Method模式一般是需要继承的。这里想要探讨另一种对Template Method的理解。spring中的JdbcTemplate，在用这个类时并不想去继承这个类，因为这个类的方法太多，但是我们还是想用到JdbcTemplate已有的稳定的、公用的数据库连接，那么我们怎么办呢？我们可以把变化的东西抽出来作为一个参数传入JdbcTemplate的方法中。但是变化的东西是一段代码，而且这段代码会用到JdbcTemplate中的变量。怎么办？那我们就用回调对象吧。在这个回调对象中定义一个操纵JdbcTemplate中变量的方法，我们去实现这个方法，就把变化的东西集中到这里了。然后我们再传入这个回调对象到JdbcTemplate，从而完成了调用。这可能是Template Method不需要继承的另一种实现方式吧。

J. 什么是单例设计模式

java模式之单例模式：
单例模式确保一个类只有一个实例，自行提供这个实例并向整个系统提供这个实例。
特点：
1，一个类只能有一个实例
2，自己创建这个实例
3，整个系统都要使用这个实例
例: 在下面的对象图中，有一个"单例对象"，而"客户甲"、"客户乙" 和"客户丙"是单例对象的三个客户对象。可以看到，所有的客户对象共享一个单例对象。而且从单例对象到自身的连接线可以看出，单例对象持有对自己的引用。

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。一些资源管理器常常设计成单例模式。
外部资源：譬如每台计算机可以有若干个打印机，但只能有一个Printer Spooler,以避免两个打印作业同时输出到打印机中。每台计算机可以有若干个通信端口，系统应当集中管理这些通信端口，以避免一个通信端口被两个请求同时调用。内部资源，譬如，大多数的软件都有一个（甚至多个）属性文件存放系统配置。这样的系统应当由一个对象来管理这些属性文件。

一个例子：Windows 回收站。
在整个视窗系统中，回收站只能有一个实例，整个系统都使用这个惟一的实例，而且回收站自行提供自己的实例。因此，回收站是单例模式的应用。

两种形式：
1，饿汉式单例类
public class Singleton {

private Singleton(){}

//在自己内部定义自己一个实例，是不是很奇怪？
//注意这是private 只供内部调用

private static Singleton instance = new Singleton();

//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
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}

2，懒汉式单例类

public class Singleton {

private static Singleton instance = null;

public static synchronized Singleton getInstance() {

//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

//使用时生成实例，提高了效率！
if (instance==null)
instance＝new Singleton();
return instance; }

}

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。