5.3.10 思考单例模式

5.3.10 思考单例模式

1、单例模式的本质

单例模式的本质：控制实例数目。

单例模式是为了控制在运行期间，某些类的实例数目只能有一个。可能有人就会思考，能不能控制实例数目为2个，3个，或者是任意多个呢？目的都是一样的，节约资源啊，有些时候单个实例不能满足实际的需要，会忙不过来，根据测算，3个实例刚刚好。也就是说，现在要控制实例数目为3个，怎么办呢？

其实思路很简单，就是利用上面通过Map来缓存实现单例的示例，进行变形，一个Map可以缓存任意多个实例。新的问题是，Map中有多个实例，但是客户端调用的时候，到底返回哪一个实例呢，也就是实例的调度问题，我们只是想来展示设计模式，对于调度算法就不去深究了，做个最简单的循环返回就好可以了。示例代码如下：

/**
* 简单演示如何扩展单例模式，控制实例数目为3个
*/
public class OneExtend {
    /**
      * 定义一个缺省的key值的前缀
      */
    private final static String DEFAULT_PREKEY = "Cache";
    /**
      * 缓存实例的容器
      */
    private static Map<String,OneExtend> map =
                             new HashMap<String,OneExtend>();
    /**
      * 用来记录当前正在使用第几个实例，到了控制的最大数目，就返回从1开始
      */
    private static int num = 1;
    /**
      * 定义控制实例的最大数目
      */
    private final static int NUM_MAX = 3;
    private OneExtend(){}
    public static OneExtend getInstance(){
        String key = DEFAULT_PREKEY+num;
        OneExtend oneExtend = map.get(key);
        if(oneExtend==null){
            oneExtend = new OneExtend();
            map.put(key, oneExtend);
        }
        //把当前实例的序号加1
        num++;
        if(num > NUM_MAX){
            //如果实例的序号已经达到最大数目了，那就重复从1开始获取
            num = 1;
        }
        return oneExtend;
    }

    public static void main(String[] args) {
        OneExtend t1 = getInstance ();
        OneExtend t2 = getInstance ();
        OneExtend t3 = getInstance ();
        OneExtend t4 = getInstance ();
        OneExtend t5 = getInstance ();
        OneExtend t6 = getInstance ();

        System.out.println("t1=="+t1);
        System.out.println("t2=="+t2);
        System.out.println("t3=="+t3);
        System.out.println("t4=="+t4);
        System.out.println("t5=="+t5);
        System.out.println("t6=="+t6);
    }
}

测试一下，看看结果，如下：

t1==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@6b97fd
t2==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@1c78e57
t3==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@5224ee
t4==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@6b97fd
t5==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@1c78e57
t6==cn.javass.dp.singleton.example9.OneExtend@5224ee

第一个实例和第四个相同，第二个与第五个相同，第三个与第六个相同。也就是说一共只有三个实例，而且调度算法是从第一个依次取到第三个，然后回来继续从第一个开始取到第三个。

当然在这里我们不去考虑复杂的调度情况，也不去考虑何时应该创建新实例的问题。

2、何时选用单例模式

建议在如下情况时，选用单例模式。

当需要控制一个类的实例只能有一个，而且客户只能从一个全局访问点访问它时，可以选用单例模式，这些功能恰好是单例模式要解决的问题。