详解java单例模式与工厂模式

1. 什么是设计模式

2. 学习设计模式的意义

今天分享面试常问的单例模式和工厂模式

一、单例模式

意图：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问他的全局访问点。

主要解决：一个全局使用的类频繁的创建与销毁。

何时使用：当您想控制实例数目节省系统资源的时候。

如何解决：判断系统是否已经有这个单例，如果有则返回，如果没有则创建。

关键代码：构造函数是私有的。

1. 饿汉式单例

java //饿汉式单例 public class Hungry{ //可能会浪费空间 private byte[] data1=new byte[1024*1024]; private byte[] data2=new byte[1024*1024]; private byte[] data3=new byte[1024*1024]; private byte[] data4=new byte[1024*1024]; private Hungry(){ } private final static Hungry HUNGRY = new Hungry(); public static Hungry getInstance(){ return HUNGRY; } }

饿汉式单例由于new一个对象时不是一个原子性操作，即 new一个对象时， java内部会进行更细致的线程操作，则导致在多线程的条件下会不安全

2. 懒汉式单例

java //懒汉式单例 public class LazyMan{ private LazyMan(){ } private volatile static LazyMan lazyMan; //双重检测模式的懒汉式单例 ，即DCL懒汉式 public static LazyMan getInstance(){ if(lazyMan==null){ synchronized(LazyMan.class){ if(lazyMan==null){ lazyMan=new LazyMan(); //不是一个原子性操作 /** 1.分配内存空间 2.执行构造方法，初始化对象 3.把这个对象指向这个空间 123 A 132 B 此时lazyMan还没有完成构造 **/ } } } return lazyMan; } //多线程下不安全 //多线程并发 public static void main(String[] args){ for(int i = 0; i < 10; i++){ new Thread(()->{ lazyMan.getInstance(); }).start(); } }}

3. 内部类实现单例

java //静态内部类实现public class Holder{ public static class InnerClass{ } public static Holder getInstance(){ return InnerClass.HOLDER; } public static class InnerClass{ private static final Holder HOLDER=new Holder(); }}

二、工厂模式

1. 简单工厂模式（静态工厂）

某种程度上不符合设计原则，但实际使用最多。

原始方法

java public interface Car { public void name(); } public class Tesla implements Car{ public void name(){ System.out.println(“特斯拉！”); }} public class WuLing implements Car{ public void name(){ System.out.println(“五菱宏光！”); }} public class Consumer { public static void main(String[] args) { // 接口，所有实现类 Car car=new WuLing(); Car car2=new Tesla(); car.name(); car2.name(); // Car car = CarFactory.getCar(“五菱”); // car.name(); }}

运行截图

这种方法需要知道所有接口和实现类才能调用

静态工厂方法

因为CarFactory类中的所有方法都是静态的，需要向其中添加参数来返回不同的对象实例。

增加一个新的产品，如果不修改CarFactory代码就做不到。

java public class CarFactory { // 方法一 public static Car getCar(String car){ if(car.equals(“五菱”)){ return new WuLing(); }else if(car.equals(“特斯拉”)){ return new Tesla(); }else { return null; } } // 方法二 public static Car getWuLing(){ return new WuLing(); } public static Car getTesla(){ return new Tesla(); }} public class Consumer { public static void main(String[] args) { // 接口，所有实现类 // Car car=new WuLing(); // Car car2=new Tesla(); // car.name(); // car2.name(); Car car = CarFactory.getCar(“五菱”); Car car2 = CarFactory.getCar(“特斯拉”); car.name(); car2.name(); }}

运行截图

图形描述：

代码分析：

2. 工厂方法模式

不修改已有类的前提下，可以增加产品类。

java public interface CarFactory { Car getCar(); } public class TeslaFactory implements CarFactory { public Car getCar() { return new Tesla(); }} public class WuLingFactory implements CarFactory { @Override public Car getCar() { return new WuLing(); }} public class Consumer { public static void main(String[] args) { Car car = new WuLingFactory().getCar(); Car car1 = new TeslaFactory().getCar(); car.name(); car1.name(); }}

运行截图：

新增一个产品

java public class DaZhong implements Car{ @Override public void name() { System.out.println(“大众！”); }} public class DaZhongFactory implements CarFactory { @Override public Car getCar() { return new DaZhong(); }} public class Consumer { public static void main(String[] args) { Car car = new WuLingFactory().getCar(); Car car1 = new TeslaFactory().getCar(); car.name(); car1.name(); Car car2 = new DaZhongFactory().getCar(); car2.name(); }}

运行截图：

图形描述：

对比

根据设计原则：工厂方法模式

根据实际业务：简单工厂模式

3、抽象工厂模式

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