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深入浅出设计模式---2、单例模式和观察者模式

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

深入浅出设计模式---2、单例模式和观察者模式

单例模式 单例模式

单例模式(Singleton Pattern)是 Java 中最常见的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

单例模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。该类还提供了一种访问它唯一对象的方式,其他类可以直接访问该方法获取该对象实例,而不需要实例化该类的对象。

单例模式特点:

    单例类只能有一个实例。单例类必须自己创建自己的唯一实例。单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

单例模式优点:

    在内存里只有一个实例,减少了内存的开销,尤其是频繁的创建和销毁实例。避免对资源的多重占用(比如写文件操作)。

单例模式真实应用场景:

    网站的计数器应用程序的日志应用数据库连接池设计多线程的线程池设计
单例模式-饿汉式

创建一个单例对象 SingleModel , SingleModel 类有它的私有构造函数和本身的一个静态实例。

顾名思义,他是一个饿汉,他很勤快就怕自己饿着。他总是先把食物准备好,什么时候需要吃了,他随时拿来吃,不需要临时去搞食物。 即饿汉式在一开始类加载的时候就已经实例化,并且创建单例对象,以后只管用即可。

SingleModel 类提供了一个静态方法,供外界获取它的静态实例。 DesignTest 我们的演示类使用 SingleModel 类来获取 SingleModel 对象。


创建 SingleModel:

public class SingleModel { 
	//创建    SingleModel 的一个对象 
	private static SingleModel instance = new SingleModel(); //让构造函数为    private,这样该类就不会被实例化 
	private SingleModel(){} 
	//获取唯一可用的对象 
	public static SingleModel getInstance(){ 
		return instance; 
	} 
	public void useMessage(){ 
		System.out.println("Single Model!"); 
	} 
}

单例测试:

public class DemoTest { 
 
@Test 
public void testSingleModel(){ 
		//不合法的构造函数 
		//编译时错误:构造函数    SingleModel() 是不可见的 
		//SingleModel singleModel = new SingleModel(); 
		//获取唯一可用的对象 
		SingleModel singleModel1 = SingleModel.getInstance(); 
		SingleModel singleModel2 = SingleModel.getInstance(); 
		//显示消息 
		singleModel1.useMessage(); 
		//创建的2个对象是同一个对象 
		System.out.println(singleModel1 == singleModel2); 
	}
}

输入结果如下:

Single Model! 
true

我们测试创建10万个对象,用单例模式创建,仅占内存: 104字节,而如果用传统方式创建10万个对象,占内存大小为 2826904字节。

单例模式-懒汉式

单例模式有多种创建方式,刚才创建方式没有特别的问题,但是程序启动就需要创建对象,不管你用不用到对象,都会创建对象,都会消耗一定内存。因此在单利的创建上出现了多种方式。

顾名思义,他是一个懒汉,他不愿意动弹。什么时候需要吃饭了,他就什么时候开始想办法搞点食物。 即懒汉式一开始不会实例化,什么时候用就什么时候new,才进行实例化。

懒汉式有这些特点:

    延迟加载创建,也就是用到对象的时候,才会创建线程安全问题需要手动处理(不添加同步方法,线程不安全,添加了同步方法,效率低)实现容易

案例如下: SingleModel1

如果在创建对象实例的方法上添加同步 synchronized,但是这种方案效率低,代码如下:

双重校验锁: SingleModel2
这种方式采用双锁机制,安全且在多线程情况下能保持高性能。

public class SingleModel2 {
	//不实例化 
	private static SingleModel2 instance; 
	//让构造函数为    private,这样该类就不会被实例化 private SingleModel2(){} 
	//获取唯一可用的对象 
	public static SingleModel2 getInstance(){ 
		//instance为空的时候才创建对象 
		if(instance==null){ 
			//同步锁,效率比懒汉式高 
			synchronized (SingleModel2.class){ 
				//这里需要判断第2次为空 
				if(instance==null){ 
				instance = new SingleModel2(); 
				} 
		} 
	} 
	return instance; 
	} 
}
public void useMessage(){ 
    System.out.println("Single Model!"); 
}
观察者模式

定义: 对象之间存在一对多或者一对一依赖,当一个对象改变状态,依赖它的对象会收到通知并自动更新。 MQ其实就属于一种观察者模式,发布者发布信息,订阅者获取信息,订阅了就能收到信息,没订阅就收不到信息。

优点: 1、观察者和被观察者是抽象耦合的。 2、建立一套触发机制。

缺点: 1、如果一个被观察者对象有很多的直接和间接的观察者的话,将所有的观察者都通知到会花费很多时间。
2、如果在观察者和观察目标之间有循环依赖的话,观察目标会触发它们之间进行循环调用,可能导致系统崩溃。

Spring观察者模式

ApplicationContext 事件机制是观察者设计模式的实现,通过 ApplicationEvent 类和 ApplicationListener 接口,可以实现 ApplicationContext 事件处理。
如果容器中有一个 ApplicationListener Bean ,每当 ApplicationContext 发布 ApplicationEvent 时,ApplicationListener Bean 将自动被触发。这种事件机制都必须需要程序显示的触发。
其中spring有一些内置的事件,当完成某种操作时会发出某些事件动作。比如监听 ContextRefreshedEvent 事件,当所有的bean都初始化完成并被成功装载后会触发该事件,实现ApplicationListener 接口可以收到监听动作,然后可以写自己的逻辑。
同样事件可以自定义、监听也可以自定义,完全根据自己的业务逻辑来处理。
对象说明:

    ApplicationContext容器对象ApplicationEvent事件对象(ContextRefreshedEvent容器刷新事件)ApplicationListener事件监听对象
ApplicationContext事件监听

当ApplicationContext内的Bean对象初始化完成时,此时可以通过监听 ContextRefreshedEvent 得到通知!我们来模拟一次
创建监听对象: ApplicationContextListener

public class ApplicationContextListener implements ApplicationListener { 
		@Override public void onApplicationEvent(ContextRefreshedEvent event) {                    
		System.out.println("ContextRefreshedEvent事件,容器内对象发生变更"); 
		} 
}

将对象添加到容器中:


测试:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
	ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml"); 
}

此时会打印如下信息:

ContextRefreshedEvent事件,容器内对象发生变更

应用场景:

程序启动,初始化过程中,需要确保所有对象全部初始化完成,此时在从容器中获取指定对象做相关初始化操作。 例如:将省、市、区信息初始化到缓存中。

自定义监听事件

自定义监听事件可以监听容器变化,同时也能精确定位指定事件对象,我们编写一个案例演示自定义监听事件实现流程。
定义事件监听对象: MessageNotifier

public class MessageNotifier implements ApplicationListener {
	 @Override 
	 public void onApplicationEvent(ApplicationEvent event) { 
	 	System.out.println("事件对象:"+event.getClass().getName()); 
	 } 
}

定义事件对象: MessageEvent

public class MessageEvent extends ApplicationEvent {

	private String phone;
	
	private String message;
	 
	public MessageEvent(Object source,String phone,String message) { 
	super(source); 
	this.phone=phone; 
	this.message=message; 
	} 
	 
	public MessageEvent(Object source) { 
	super(source); 
	} 
	//get..set.. 
}

将对象添加到容器中:


添加事件测试:

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
	ApplicationContext act = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml"); 
	MessageEvent messageEvent = new MessageEvent("beijing","13670000000","hello!");   
	act.publishEvent(messageEvent); 
}

测试打印结果如下:

事件对象:org.springframework.context.event.ContextRefreshedEvent 
事件对象:com.itheima.event.MessageEvent
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