详解JavaSingleton单例模式的好处.docx
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详解JavaSingleton单例模式的好处
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。
JavaSingleton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,
JavaSingleton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(garbagecollection)。
我们常常看到工厂模式中类装入器(classloader)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,JavaSingleton模式通常有几种形式:
1.publicclassSingleton{
2.
3.privateSingleton(){}
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.privatestaticSingletoninstance=newSingleton();
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.publicstaticSingletongetInstance(){
12.returninstance;
13.}
14.}
第二种形式:
1.publicclassSingleton{
2.
3.privatestaticSingletoninstance=null;
4.
5.publicstaticsynchronizedSingletongetInstance(){
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.instance=newSingleton();
11.returninstance;}
12.
13.}
使用Singleton.getInstance()可以访问单态类。
上面第二中形式是lazyinitialization,也就是说第一次调用时初始Singleton,以后就不用再生
成了。
注意到lazyinitialization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lazyinitialization的
Singleton有很多涉及double-checkedlocking(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JavaSingleton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(PetStore1.3.1)的ServiceLocator为例稍微分析一下:
在PetStore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Singleton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。
JavaSingleton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。
packagesort;
importjava.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。
*
*关于排序方法的选择:
(1)若n较小(如n≤50),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
*@authorHDS
*@dateNov19,200910:
43:
44AM
*@pathsort
*@descriptionJAVA排序汇总
*/
publicclassSortTest{
////////==============================产生随机数==============================///////////////////
/**
*@description生成随机数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@returnint[]
*/
publicint[]createArray(){
Randomrandom=newRandom();
int[]array=newint[10];
for(inti=0;i<10;i++){
array[i]=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==========");
printArray(array);
returnarray;
}
/**
*@description打印出随机数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@paramdata
*/
publicvoidprintArray(int[]data){
for(inti:
data){
System.out.print(i+"");
}
System.out.println();
}
/**
*@description交换相邻两个数
*@dateNov19,2009
*@authorHDS
*@paramdata
*@paramx
*@paramy
*/
publicvoidswap(int[]data,intx,inty){
inttemp=data[x];
data[x]=data[y];
data[y]=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(n^2),n^2/2;交换次数O(n^2),n^2/4
*
*@paramdata
*要排序的数组
*@paramsortType
*排序类型
*@return
*/
publicvoidbubbleSort(int[]data,StringsortType){
if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大
//比较的轮数
for(inti=1;i //将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡 for(intj=0;j if(data[j]>data[j+1]){ //交换相邻两个数 swap(data,j,j+1); } } } }elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小 //比较的轮数 for(inti=1;i //将相邻两个数进行比较,较大的数往后冒泡 for(intj=0;j if(data[j] //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(n^2),n^2/2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,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。 * *@paramdata *要排序的数组 *@paramsortType *排序类型 *@return */ publicvoidselectSort(int[]data,StringsortType){ if(sortType.endsWith("asc")){//正排序,从小排到大 intindex; for(inti=1;i index=0; for(intj=1;j<=data.length-i;j++){ if(data[j]>data[index]){ index=j; } } //交换在位置data.length-i和index(最大值)两个数 swap(data,data.length-i,index); } }elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小 intindex; for(inti=1;i index=0; for(intj=1;j<=data.length-i;j++){ if(data[j] 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{ 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(n^2),n^2/4 *复制次数O(n),n^2/4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。 * *@paramdata *要排序的数组 *@paramsortType *排序类型 */ publicvoidinsertSort(int[]data,StringsortType){ if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大 //比较的轮数 for(inti=1;i //保证前i+1个数排好序 for(intj=0;j if(data[j]>data[i]){ //交换在位置j和i两个数 swap(data,i,j); } } } }elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小 //比较的轮数 for(inti=1;i //保证前i+1个数排好序 for(intj=0;j if(data[j] //交换在位置j和i两个数 swap(data,i,j); } } } }else{ System.out.println("您输入的排序类型错误! "); } printArray(data);//输出插入排序后的数组值 } /** *反转数组的方法 * *@paramdata *源数组 */ publicvoidreverse(int[]data){ intlength=data.length; inttemp=0;//临时变量 for(inti=0;i temp=data[i]; data[i]=data[length-1-i]; data[length-1-i]=temp; } printArray(data);//输出到转后数组的值 } /** *快速排序快速排序使用分治法(Divideandconquer)策略来把一个序列(list)分为两个子序列(sub-lists)。 步骤为: *1.从数列中挑出一个元素,称为"基准"(pivot),2. *重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。 在这个分割之后,该基准是它的最后位置。 这个称为分割(partition)操作。 *3.递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。 *递回的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好了。 虽然一直递回下去,但是这个算法总会结束,因为在每次的迭代(iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。 * *@paramdata *待排序的数组 *@paramlow *@paramhigh *@seeSortTest#qsort(int[],int,int) *@seeSortTest#qsort_desc(int[],int,int) */ publicvoidquickSort(int[]data,StringsortType){ if(sortType.equals("asc")){//正排序,从小排到大 qsort_asc(data,0,data.length-1); }elseif(sortType.equals("desc")){//倒排序,从大排到小 qsort_desc(data,0,data.length-1); }else{ System.out.println("您输入的排序类型错误! "); } } /** *快速排序的具体实现,排正序 * *@paramdata *@paramlow *@paramhigh */ privatevoidqsort_asc(intdata[],intlow,inthigh){ inti,j,x; if(low i=low; j=high; x=data[i]; while(i while(i j--;//从右向左找第一个小于x的数 } if(i data[i]=data[j]; i++; } while(i i++;//从左向右找第一个大于x的数 } if(i data[j]=data[i]; j--; } } data[i]=x; qsort_asc(data,low,i-1); qsort_asc(data,i+1,high); } } /** *快速排序的具体实现,排倒序 * *@paramdata *@paramlow *@paramhigh */ privatevoidqsort_desc(intdata[],intlow,inthigh){ inti,j,x; if(low i=low; j=high; x=data[i]; while(i while(i j--;//从右向左找第一个小于x的数 } if(i data[i]=data[j]; i++; } while(i i++;//从左向右找第一个大于x的数 } if(i data[j]=data[i]; j--; } } data[i]=x; qsort_desc(data,low,i-1); qsort_desc(data,i+1,high); } } /** *二分查找特定整数在整型数组中的位置(递归)查找线性表必须是有序列表 * *@paramdataset *@paramdata *@parambeginIndex *@paramendIndex *@returnindex */ publicintbinarySearch(int[]dataset,intdata,intbeginIndex, intendIndex){ intmidIndex=(beginIndex+endIndex)>>>1;//相当于mid=(low+high) ///2,但是效率会高些 if(data ||beginIndex>endIndex) return-1; if(data returnbinarySearch(dataset,data,beginIndex,midIndex-1); }elseif(data>dataset[midIndex]){ returnbinarySearch(dataset,data,midIndex+1,endIndex); }else{ returnmidIndex; } } /** *二分查找特定整数在整型数组中的位置(非递归)查找线性表必须是有序列表 * *@paramdataset *@paramdata *@returnindex */ publicintbinarySearch(int[]dataset,intdata){ intbeginIndex=0; intendIndex=dataset.length-1; intmidIndex=-1; if(data ||b
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