第2章

创建型模式

本章主要介绍了创建型模式（Creational Pattern）。创建型模式主要用于处理对象的创建问题，本章主要介绍以下内容：

• 单例模式

• 工厂模式

• 建造者模式

• 原型模式

• 对象池模式

2.1　单例模式

自Java语言推广使用以来，单例模式（singleton pattern）就是最常用的设计模式，它具有易于理解、使用简便等特点。有时单例模式会过度使用或在不合适的场景下使用，造成弊大于利的后果，因此，单例模式有时被认为是一种反模式。但是很多情况下单例模式是不可或缺的。

单例模式，顾名思义，用来保证一个对象只能创建一个实例，除此之外，它还提供了对实例的全局访问方法。单例模式的实现方式如图2-1所示。

图　2-1

单例模式的实现非常简单，只由单个类组成。为确保单例实例的唯一性，所有的单例构造器都要被声明为私有的（private），再通过声明静态（static）方法实现全局访问获得该单例实例。实现代码如下所示：

当我们在代码中使用单例对象时，只需进行简单的调用，代码如下所示：

在getInstance方法中，需要判断实例是否为空。如果实例不为空，则表示该对象在之前已被创建；否则，用新的构造器创建它。经过这些操作，无论是哪种情况，实例都不再为空，可以返回实例对象。

2.1.1　同步锁单例模式

单例模式的实现代码简单且高效，但还需注意一种特殊情况，在多线程应用中使用这种模式，如果实例为空，可能存在两个线程同时调用getInstance方法的情况。如果发生这种情况，第一个线程会首先使用新构造器实例化单例对象，同时第二个线程也会检查单例实例是否为空，由于第一个线程还没完成单例对象的实例化操作，所以第二个线程会发现这个实例是空的，也会开始实例化单例对象。

上述场景看似发生概率很小，但在实例化单例对象需要较长时间的情况下，发生的可能性就足够高，这种情况往往不能忽视。

要解决这个问题很简单，我们只需要创建一个代码块来检查实例是否空线程安全。可以通过以下两种方式来实现。

• 向getInstance方法的声明中添加synchronized关键字以保证其线程安全：

• 用synchronized代码块包装if (instance == null)条件。在这一环境中使用synch-ronized代码块时，需要指定一个对象来提供锁，Singleton.class对象就起这种作用。如以下代码片段所示：