Java 中的 Singleton 类
在面向对象编程中，单例类是一次只能有一个对象(类的实例)的类。 第一次之后，如果我们尝试实例化 Singleton 类，新变量也会指向创建的第一个实例。因此，无论我们通过任何实例对类中的任何变量做什么修改，它都会影响所创建的单个实例的变量，并且如果我们通过定义的该类类型的任何变量访问该变量，它是可见的。
在将类定义为单例类时，也就是在设计单例类时，请记住以下要点:
- 使构造函数私有。
- 编写一个静态方法，它有这个单例类的返回类型对象。这里使用惰性初始化的概念来编写这个静态方法。
让我们简单介绍一下单例类与 java 中的普通类有什么不同。这里的区别是在实例化方面，对于普通类，我们使用构造函数，而对于单例类，我们使用 getInstance()方法 ，我们将在示例 1 中查看，如下所示。一般来说，为了避免混淆，我们也可以在定义这个方法时使用类名作为方法名，如下例 2 所示。
实施:
例 1
Java 语言（一种计算机语言，尤用于创建网站）
// Java program implementing Singleton class
// with using getInstance() method
// Class 1
// Helper class
class Singleton {
// Static variable reference of single_instance
// of type Singleton
private static Singleton single_instance = null;
// Declaring a variable of type String
public String s;
// Constructor
// Here we will be creating private constructor
// restricted to this class itself
private Singleton()
{
s = "Hello I am a string part of Singleton class";
}
// Static method
// Static method to create instance of Singleton class
public static Singleton getInstance()
{
if (single_instance == null)
single_instance = new Singleton();
return single_instance;
}
}
// Class 2
// Main class
class GFG {
// Main driver method
public static void main(String args[])
{
// Instantiating Singleton class with variable x
Singleton x = Singleton.getInstance();
// Instantiating Singleton class with variable y
Singleton y = Singleton.getInstance();
// Instantiating Singleton class with variable z
Singleton z = Singleton.getInstance();
// Printing the hash code for above variable as
// declared
System.out.println("Hashcode of x is "
+ x.hashCode());
System.out.println("Hashcode of y is "
+ y.hashCode());
System.out.println("Hashcode of z is "
+ z.hashCode());
// Condition check
if (x == y && y == z) {
// Print statement
System.out.println(
"Three objects point to the same memory location on the heap i.e, to the same object");
}
else {
// Print statement
System.out.println(
"Three objects DO NOT point to the same memory location on the heap");
}
}
}
Output
Hashcode of x is 558638686
Hashcode of y is 558638686
Hashcode of z is 558638686
Three objects point to the same memory location on the heap i.e, to the same object
输出解释:
在单例类中，当我们第一次调用 getInstance()方法 时，它会创建一个名为 single_instance 的类的对象，并将其返回给变量。由于 single_instance 是静态的，因此它会从 null 更改为某个对象。下一次，如果我们尝试调用 getInstance()方法，由于 single_instance 不为 null，它将返回到变量，而不是再次实例化 Singleton 类。这部分由 if 条件完成。 在主类中，我们通过调用 static 方法 getInstance() 来实例化带有 3 个对象 x，y，z 的 singleton 类。但是实际上在创建对象 x 之后，变量 y 和 z 指向对象 x，如图所示。因此，如果我们改变对象 x 的变量，这反映在我们访问对象 y 和 z 的变量时。同样，如果我们改变对象 z 的变量，这反映在我们访问对象 x 和 y 的变量时。 现在我们已经完成了覆盖示例 1 的所有方面，并且已经实现了相同的方面，现在我们将实现方法名与类名相同的 Singleton 类。
例 2
Java 语言（一种计算机语言，尤用于创建网站）
// Java program implementing Singleton class
// with method name as that of class
// Class 1
// Helper class
class Singleton {
// Static variable single_instance of type Singleton
private static Singleton single_instance = null;
// Declaring a variable of type String
public String s;
// Constructor of this class
// Here private constructor is is used to
// restricted to this class itself
private Singleton()
{
s = "Hello I am a string part of Singleton class";
}
// Method
// Static method to create instance of Singleton class
public static Singleton Singleton()
{
// To ensure only one instance is created
if (single_instance == null) {
single_instance = new Singleton();
}
return single_instance;
}
}
// Class 2
// Main class
class GFG {
// Main driver method
public static void main(String args[])
{
// Instantiating Singleton class with variable x
Singleton x = Singleton.Singleton();
// Instantiating Singleton class with variable y
Singleton y = Singleton.Singleton();
// instantiating Singleton class with variable z
Singleton z = Singleton.Singleton();
// Now changing variable of instance x
// via toUpperCase() method
x.s = (x.s).toUpperCase();
// Print and display commands
System.out.println("String from x is " + x.s);
System.out.println("String from y is " + y.s);
System.out.println("String from z is " + z.s);
System.out.println("\n");
// Now again changing variable of instance x
z.s = (z.s).toLowerCase();
System.out.println("String from x is " + x.s);
System.out.println("String from y is " + y.s);
System.out.println("String from z is " + z.s);
}
}
Output
String from x is HELLO I AM A STRING PART OF SINGLETON CLASS
String from y is HELLO I AM A STRING PART OF SINGLETON CLASS
String from z is HELLO I AM A STRING PART OF SINGLETON CLASS
String from x is hello i am a string part of singleton class
String from y is hello i am a string part of singleton class
String from z is hello i am a string part of singleton class
输出解释:
在 singleton 类中，当我们第一次调用 Singleton()方法时，它会创建一个名为 Singleton _ instance 的 Singleton 类的对象，并将其返回给变量。由于 single_instance 是静态的，因此它会从 null 更改为某个对象。下一次，如果我们尝试调用 Singleton()方法，由于 single_instance 不为 null，它将返回到变量，而不是再次实例化 Singleton 类。
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