一、单例模式概述

        单例模式的定义：又叫单件模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。（对象创建型）

• 要点：
  • 1.某个类只能有一个实例；
  • 2.必须自行创建这个实例；
  • 3.必须自行向整个系统提供这个实例。
• 单例模式的优缺点：
  • 优点：
    • 1.提供了对唯一实例的受控访问
    • 2.可以节约系统资源，提高系统的性能
    • 3.允许可变数目的实例（多例类）
  • 缺点：
    • 1. 全局变量：单例模式实质上就是全局变量。全局变量可能会被误修改，而且调试困难；
    • 2. 并发问题：在多线程环境下，如果没有正确地处理，可能会导致多个实例被创建;
    • 3.单例类通常承担了太多的职责，因为为了让某个类的对象共享，就把这个类设计成了单例类，这违反了单一职责原则.
• 适用环境：
  • 1.系统只需要一个实例对象，或者因为资源消耗太大而只允许创建一个对象
  • 2.客户调用类的单个实例只允许使用一个公共访问点，除了该公共访问点，不能通过其他途径访问该实例
• 饿汉式单例类与懒汉式单例类的比较
  • 饿汉式：
    • 1.无需考虑多个线程同时访问的问题；
    • 2.调用速度和反应时间优于懒汉式单例；
    • 3.资源利用率不及懒汉式单例；
    • 4.系统加载时间可能会比较长。
  • 懒汉式：
    • 1.实现了延迟加载；
    • 2.必须处理好多个线程同时访问的问题；
    • 3.需要通过双重检查锁定等机制进行控制，将导致系统性能受到一定的影响。

二、代码实现

        单例模式只有一个角色：单例角色

        2.1 单例角色(LoadBalancer)

//designpatterns.singleton.LoadBalancer.java
package singleton;
import java.util.*;//负载均衡器类，充当单例角色
public class LoadBalancer {//私有静态成员变量，存储唯一实例private static LoadBalancer instance = null;//服务器集合private List serverList = null;//私有构造函数private LoadBalancer() {serverList = new ArrayList();}//公有静态成员方法，返回唯一实例public static LoadBalancer getLoadBalancer() {if (instance == null) {instance = new LoadBalancer();}return instance;}//增加服务器public void addServer(String server) {serverList.add(server);}//删除服务器public void removeServer(String server) {serverList.remove(server);}//使用Random类随机获取服务器public String getServer() {Random random = new Random();int i = random.nextInt(serverList.size());return (String)serverList.get(i);}
}

        2.2 main方法实现单例模式(Client)

//designpatterns.singleton.Client.java
package singleton;//客户端测试类
public class Client {public static void main(String args[]) {//创建4个LoadBalancer对象LoadBalancer balancer1,balancer2,balancer3,balancer4;balancer1 = LoadBalancer.getLoadBalancer();balancer2 = LoadBalancer.getLoadBalancer();balancer3 = LoadBalancer.getLoadBalancer();balancer4 = LoadBalancer.getLoadBalancer();//判断服务器负载均衡器是否相同if (balancer1 == balancer2 && balancer2 == balancer3 && balancer3 == balancer4) {System.out.println("服务器负载均衡器具有唯一性！");}//增加服务器balancer1.addServer("Server 1");balancer1.addServer("Server 2");balancer1.addServer("Server 3");balancer1.addServer("Server 4");//模拟客户端请求的分发，如果输出结果全为同一个server，可以将i适当放大，//例如改为"i < 100"for (int i = 0; i < 10; i++) {String server = balancer1.getServer();System.out.println("分发请求至服务器： " + server);}}
}

三、代码结构