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在什么情況下使用單例模式
使用單例模式的條件
使用單例模式有一個(gè)很重要的必要條件：
在一個(gè)系統(tǒng)要求一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例時(shí)才應(yīng)當(dāng)使用單例模式。反過來說，如果一個(gè)類可以有幾個(gè)實(shí)例共存，那么就沒有必要使用單例類。但是有經(jīng)驗(yàn)的讀者可能會(huì)看到很多不當(dāng)?shù)厥褂脝卫Ｊ降睦樱梢娮龅缴厦孢@一點(diǎn)并不容易，下面就是一些這樣的情況。
例子一
問：我的一個(gè)系統(tǒng)需要一些"全程"變量。學(xué)習(xí)了單例模式后，我發(fā)現(xiàn)可以使用一個(gè)單例類盛放所有的"全程"變量。請(qǐng)問這樣做對(duì)嗎？
答：這樣做是違背單例模式的用意的。單例模式只應(yīng)當(dāng)在有真正的"單一實(shí)例"的需求時(shí)才可使用。
一個(gè)設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)不應(yīng)當(dāng)有所謂的"全程"變量，這些變量應(yīng)當(dāng)放到它們所描述的實(shí)體所對(duì)應(yīng)的類中去。將這些變量從它們所描述的實(shí)體類中抽出來， 放到一個(gè)不相干的單例類中去，會(huì)使得這些變量產(chǎn)生錯(cuò)誤的依賴關(guān)系和耦合關(guān)系。
例子二
問：我的一個(gè)系統(tǒng)需要管理與數(shù)據(jù)庫的連接。學(xué)習(xí)了單例模式后，我發(fā)現(xiàn)可以使用一個(gè)單例類包裝一個(gè)Connection 對(duì)象，并在finalize()方法中關(guān)閉這個(gè)Connection 對(duì)象。這樣的話，在這個(gè)單例類的實(shí)例沒有被人引用時(shí)，這個(gè)finalize() 對(duì)象就會(huì)被調(diào)用，因此，Connection 對(duì)象就會(huì)被釋放。這多妙啊。
答：這樣做是不恰當(dāng)?shù)摹３怯袉我粚?shí)例的需求，不然不要使用單例模式。在這里Connection 對(duì)象可以同時(shí)有幾個(gè)實(shí)例共存，不需要是單一實(shí)例。
單例模式有很多的錯(cuò)誤使用案例都與此例子相似，它們都是試圖使用單例模式管理共享資源的生命周期，這是不恰當(dāng)?shù)摹?BR> 單例類的狀態(tài)
有狀態(tài)的單例類
一個(gè)單例類可以是有狀態(tài)的（stateful），一個(gè)有狀態(tài)的單例對(duì)象一般也是可變（mutable） 單例對(duì)象。
有狀態(tài)的可變的單例對(duì)象常常當(dāng)做狀態(tài)庫（repositary）使用。比如一個(gè)單例對(duì)象可以持有一個(gè)int 類型的屬性，用來給一個(gè)系統(tǒng)提供一個(gè)數(shù)值惟一的序列號(hào)碼，作為某個(gè)販賣系統(tǒng)的賬單號(hào)碼。當(dāng)然，一個(gè)單例類可以持有一個(gè)聚集，從而允許存儲(chǔ)多個(gè)狀態(tài)。
沒有狀態(tài)的單例類
另一方面，單例類也可以是沒有狀態(tài)的（stateless）， 僅用做提供工具性函數(shù)的對(duì)象。既然是為了提供工具性函數(shù)，也就沒有必要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)實(shí)例，因此使用單例模式很合適。一個(gè)沒有狀態(tài)的單例類也就是不變（Immutable） 單例類； 關(guān)于不變模式，讀者可以參見本書的"不變（Immutable ）模式"一章。
多個(gè)JVM 系統(tǒng)的分散式系統(tǒng)
EJB 容器有能力將一個(gè)EJB 的實(shí)例跨過幾個(gè)JVM 調(diào)用。由于單例對(duì)象不是EJB，因此，單例類局限于某一個(gè)JVM 中。換言之，如果EJB 在跨過JVM 后仍然需要引用同一個(gè)單例類的話，這個(gè)單例類就會(huì)在數(shù)個(gè)JVM 中被實(shí)例化，造成多個(gè)單例對(duì)象的實(shí)例出現(xiàn)。一個(gè)J2EE應(yīng)用系統(tǒng)可能分布在數(shù)個(gè)JVM 中，這時(shí)候不一定需要EJB 就能造成多個(gè)單例類的實(shí)例出現(xiàn)在不同JVM 中的情況。
如果這個(gè)單例類是沒有狀態(tài)的，那么就沒有問題。因?yàn)闆]有狀態(tài)的對(duì)象是沒有區(qū)別的。但是如果這個(gè)單例類是有狀態(tài)的， 那么問題就來了。舉例來說，如果一個(gè)單例對(duì)象可以持有一個(gè)int 類型的屬性，用來給一個(gè)系統(tǒng)提供一個(gè)數(shù)值惟一的序列號(hào)碼，作為某個(gè)販賣系統(tǒng)的賬單號(hào)碼的話，用戶會(huì)看到同一個(gè)號(hào)碼出現(xiàn)好幾次。
在任何使用了EJB、RMI 和JINI 技術(shù)的分散式系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)避免使用有狀態(tài)的單例模式。
多個(gè)類加載器
同一個(gè)JVM 中會(huì)有多個(gè)類加載器，當(dāng)兩個(gè)類加載器同時(shí)加載同一個(gè)類時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)實(shí)例。在很多J2EE 服務(wù)器允許同一個(gè)服務(wù)器內(nèi)有幾個(gè)Servlet 引擎時(shí)，每一個(gè)引擎都有獨(dú)立的類加載器，經(jīng)有不同的類加載器加載的對(duì)象之間是絕緣的。
比如一個(gè)J2EE 系統(tǒng)所在的J2EE 服務(wù)器中有兩個(gè)Servlet 引擎：一個(gè)作為內(nèi)網(wǎng)給公司的網(wǎng)站管理人員使用；另一個(gè)給公司的外部客戶使用。兩者共享同一個(gè)數(shù)據(jù)庫，兩個(gè)系統(tǒng)都需要調(diào)用同一個(gè)單例類。如果這個(gè)單例類是有狀態(tài)的單例類的話，那么內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)用戶看到的單例對(duì)象的狀態(tài)就會(huì)不同。除非系統(tǒng)有協(xié)調(diào)機(jī)制，不然在這種情況下應(yīng)當(dāng)盡量避免使用有狀態(tài)的單例類。 |