Java设计模式之单例设计模式

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Bug 终结者 发表于 2023/02/01 11:11:21 2023/02/01
【摘要】 详解Java单例模式及课后练习

Java单例设计模式

单例,1个实例,1个对象
在有一些场景中,一个类只需要对外提供一个对象,这样的类称为单例类,编写单例类的方式,称为单例设计模式。

首先,我们看一个非单例设计模式:

public class TestPerson {
	
	public static void main(String[] args) {
		//实例化3个对象,会在堆中创建3个TestPerson对象
		TestPerson testPerson = new TestPerson();
		TestPerson testPerson2 = new TestPerson();
		TestPerson testPerson3 = new TestPerson();
		
		System.out.println(testPerson);
		System.out.println(testPerson2);
		System.out.println(testPerson3);
	}
}

有时的业务逻辑只需实例化一个对象即可,那么实例化对象多会导致数据不匹配,冗余,我们利用单例设计模式来实现此类需求。
单例设计模式的实现步骤:

  1. 私有化构造方法,阻止在类的外部实例化对象
  2. 在类的内部提供私有的静态属性保存当前类的实例
  3. 在类的内部提供公共的静态方法,返回当前类的实例

简单来实现一个单例模式:
Person类:

/**
 * 人类,利用单例设计模式实现只实例化一个人类
 *
 */
public class Person {

	/* 属性私有化 */
	private String name;
	
	
	/*定义私有类型的人类对象用于返回当前实例*/
	private static Person person = null;
	
	
	/**
	 * 私有化构造方法,限制其在类外部肆意实例化对象
	 */
	private Person() {
		
	}
	
	
	/**
	 * 实例化人类方法,返回实例化对象
	 * @return Person
	 */
	public static Person getInstance() {
		if (person == null) {
			person = new Person();
		}
		return person;
	}
	
	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	
}

Test测试类:

public class TestPerson {

	public static void main(String[] args) {
		Person person = Person.getInstance();
		person.setName("张三");
		Person person2 = Person.getInstance();
		person2.setName("李四");
		
		System.out.println("第一个人类对象姓名:" + person.getName()
				+ ",第二个人类对象姓名:" + person.getName());
	}
}

输出结果为:
在这里插入图片描述
因为限制了类只能实例化一个对象一开始实例化完成后,再次调用实例化方法只会返回之前的示例,所以说无论实例化多少对象,实例方法只会返回第一次实例化时的对象。

再来看一个练习题,巩固以下设计模式,复习之前的集合Map
题目如下:
单例模式创建网站计数器类
1 定义网站计数器类(SiteCounter)
1.1 成员变量: 网站名称(siteName) 每个访客访问次数(Map<String,Integer> visitorViewMap) 访问总次数(Integer visitViewCount)
1.2 单例化该类
1.3 成员方法: void doview(String visitorName)
1.3.1 执行该方法后,需要增加一次 总访问次数
1.3.2 如果该访客第一次访问,则在 visitorViewMap 中记录该访客访问1次。
1.3.3 如果该访客不是第一次访问,则在visitorViewMap 中增加该访客的访问次数。
1.4 成员方法: String show()
1.4.1 返回类的所有信息
格式如下:
网站名称: XXXXXX
访问总次数: XX次
访客清单:
XXX: XX次
XXX: XX次
1.5 定义测试类 SiteCounterTest 测试。
类图如下:
在这里插入图片描述
具体代码为下:
SiteCounter类:

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class SiteCounter {

	//网站名称
	private String siteName;
	//访问人名称与访问次数
	private Map<String, Integer> vistorViewMap = new HashMap<String, Integer>();
	//访问总数
	private Integer visitViewCount = 0;
	
	private static SiteCounter site = null;
	
	/**
	 * 私有化构造方法,防止在类外部肆意实例化对象
	 */
	private SiteCounter() {
		
	}
	
	/**
	 * 实例化对象
	 * @return
	 */
	public static SiteCounter getInstance() {
		if (site == null) {
			site = new SiteCounter();
		}
		return site;
	}

	/**
	 * 计算网站总访问次数,及访问人
	 * @param vistorName
	 */
	public void doview(String vistorName) {
		this.setVisitViewCount(this.getVisitViewCount()+1);
		if (vistorViewMap.containsKey(vistorName)) {
			vistorViewMap.put(vistorName, vistorViewMap.get(vistorName)+1);
		} else {
			vistorViewMap.put(vistorName, 1);
		}
	}
	
	/**
	 * 输出网站详细信息
	 */
	public String show() {
		String str = "网站名称:" + this.getSiteName()+ "\n访问总次数:"
				+ this.getVisitViewCount() + "\n访问清单:\n";
		String str2 = "";
		Set<Entry<String, Integer>> set = vistorViewMap.entrySet();
		for (Entry<String, Integer> entry : set) {
			str2 += entry.getKey() + ":" + entry.getValue() + "\n";
		}
		return str + str2;
	}

	public String getSiteName() {
		return siteName;
	}

	public void setSiteName(String siteName) {
		this.siteName = siteName;
	}

	public Map<String, Integer> getVistorViewMap() {
		return vistorViewMap;
	}

	public void setVistorViewMap(Map<String, Integer> vistorViewMap) {
		this.vistorViewMap = vistorViewMap;
	}

	public Integer getVisitViewCount() {
		return visitViewCount;
	}

	public void setVisitViewCount(Integer visitViewCount) {
		this.visitViewCount = visitViewCount;
	}
	
}

SiteCounterTest类:

import java.util.Scanner;

public class SiteCounterTest {

	public static void main(String[] args) {
		SiteCounter site = SiteCounter.getInstance();
		site.setSiteName("www.taobao.com");
		Scanner sca = new Scanner(System.in);
		do {
			System.out.println("欢迎来到网站管理\n"
					+ "1.访问网站\n"
					+ "2.查看网站信息\n"
					+ "0.退出\n"
					+ "请输入选择:");
			switch (sca.next()) {
				case "1":
					System.out.println("请输入您的姓名:");
					site.doview(sca.next());
					System.out.println("访问成功~");
					break;
				case "2":
					System.out.println(site.show());
					break;
				case "0":
					System.exit(0);
			}
		} while(true);
	}
}

测试一把~
在这里插入图片描述
大概就是这样了,好了,Java单例模式到此结束,后续我会更新更多的设计模式,望各位多多支持,都看到这里了,留下你的足迹再走也不迟呀~🤞💕🤞💕

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