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4. 创建者模式

4.1 特点

• 使用者不需要知道对象的创建细节

4.2 单例模式

4.2.1使用场景

• 单例类：且仅能创建一个实例类
• 访问类：使用单例类

4.2.2 创建方式

4.2.2.1 饿汉式

• 类加载时就会创建单例对象
• 存在内存浪费问题
• 静态成员变量

public class SingletonDemo1 {  //私有构造函数  private SingletonDemo1(){}  //类中创建对象  private static SingletonDemo1 instance = new SingletonDemo1();  //提供访问方式，让外界获取  public static SingletonDemo1 getInstance(){  return instance;  }  
}

测试代码,结果为true

//    获取对象  SingletonDemo1 singletonDemo1 =SingletonDemo1.getInstance();  SingletonDemo1 singletonDemo2 =SingletonDemo1.getInstance();  
//    判断是否一样  System.out.println(singletonDemo1 == singletonDemo2);  
}

• 静态代码块,测试类似，结果依旧为true

public class SingletonDemo2 {  //私有构造函数  private SingletonDemo2(){}  //类中创建对象  private static SingletonDemo2 instance ;  
//    静态代码块赋值对象  static {  instance = new SingletonDemo2();  
}  //提供访问方式，让外界获取  public static SingletonDemo2 getInstance(){  return instance;  }  
}

4.2.2.2 懒汉式

• 使用对象时才创建对象
• 线程不安全方式，测试代码类似，单线程结果为true，多线程为false

public class SingletonDemo3 {  //私有构造函数  private SingletonDemo3(){}  //类中创建对象  private static SingletonDemo3 instance ;  public static SingletonDemo3 getInstance(){  
//        若instance为null,则未创建，创建新对象，否则返回instance  if(instance == null)  instance = new SingletonDemo3();  return instance;  }
}

• 线程安全式，代码仅仅一点改动,测试代码类似，单线程多线程均为true，但执行效率低

	//和之前一样public static synchronized SingletonDemo3 getInstance(){  
//        若instance为null,则未创建，创建新对象，否则返回instance  if(instance == null)  instance = new SingletonDemo3();  return instance;  }

• 双重检查锁式，解决效率低下问题，但在多线程下可能会空指针，原因是JVM在实例化对象中会进行优化和指令重排序

	//和之前一样public static SingletonDemo4 getInstance(){  
//        若第一次判断instance不为null,不需要抢占锁，直接返回instance  if(instance == null)  {  synchronized (SingletonDemo4.class)  {  
//                第二次判断  if(instance == null)  instance = new SingletonDemo4();  }  }  return instance;  }

改进则是加volatile，比较推荐使用，如图

• 静态内部类，JVM加载外部类时不加载静态内部类，只有内部类属性/方法被调用时才会被加载并初始化静态属性结果为true

public class SingletonDemo5 {  //私有构造函数  private SingletonDemo5(){}  //类中创建对象  private static class Singleton{  private static final  SingletonDemo5 INSTANCE = new SingletonDemo5();  }  //提供访问方式，让外界获取  public static SingletonDemo5 getInstance(){  return Singleton.INSTANCE;  }  
}

4.2.2.3 枚举式(恶汉式)

4.2.2.3.1 特点

线程安全，只会装载一次，书写简单,唯一一种不会被破坏掉的方式

4.2.2.3.2 代码

public enum SingletonDemo6 {  INSTANCE;  
}

测试类似，结果为true

4.2.3 存在问题

4.2.3.1 问题

会破坏单例模式唯一性

4.2.3.2 序列化及反序列化

• 源代码

public class SingletonDemo7 implements Serializable {  //私有构造函数  private SingletonDemo7(){}  //类中创建对象  private static SingletonDemo7 instance = new SingletonDemo7();  //提供访问方式，让外界获取  public static SingletonDemo7 getInstance(){  return instance;  }  
}

• 测试代码，结果两者显示不一样，不是唯一对象，破坏单例模式

public static void readObject() throws Exception  
{  ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("./a.txt"));  SingletonDemo7 singletonDemo1 = (SingletonDemo7) objectInputStream.readObject();  System.out.println(singletonDemo1);  objectInputStream.close();  
}  
public static void writeObject() throws Exception  
{  ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("./a.txt"));  outputStream.writeObject(SingletonDemo7.getInstance());  outputStream.close();  
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
//    writeObject();  readObject();  readObject();  
}

4.2.3.3 反射

• 源代码使用懒汉式静态成员变量代码
• 测试代码

public static void main(String[] args) throws Exception {
//    获取Singleton的字节码对象  Class clas = SingletonDemo1.class;  
//    获取无参构造函数对象  Constructor declaredConstructors = clas.getDeclaredConstructor();  
//    取消访问检查  declaredConstructors.setAccessible(true);  
//    创建singleton对象  SingletonDemo1 o = (SingletonDemo1) declaredConstructors.newInstance();  SingletonDemo1 o1 = (SingletonDemo1) declaredConstructors.newInstance();  System.out.println(o == o1);  
}

4.2.3.4 解决办法

4.2.3.4.1 序列化与反序列化

• 在Singleton类中添加readsolve()方法
• 如图

4.2.3.4.2 反射

• 加boolean 判断
• 如图

4.2.4 Runtime

4.2.4.1 特点

• 使用单例模式来进行对象创建
• 具体是饿汉式的静态成员变量，如图
  

4.2.4.2 简单使用

• 测试代码

public static void main(String[] args) throws Exception {
//    获取对象  Runtime runtime = Runtime.getRuntime();  
//    执行控制台命令 ipconfig    Process process = runtime.exec("ipconfig");  
//    获取文件输入流  InputStream inputStream = process.getInputStream();  
//    创建字节数组接收  byte[] bytes = new byte[1024*1024*100];  
//    获取最终长度  int read = inputStream.read(bytes);  
//    将字节数组转换为字符串  System.out.println(new String(bytes,0,read,"GBK"));  
}

• 结果