单例模式Singleton

单例实现

静态内部类来实现

线程A和线程B同时试图获得Singleton对象的初始化锁,假设线程A获取到了,那么线程B一直等待初始化锁。 线程A执行类初始化,就算双重检查模式中伪代码发生了重排序,也不会影响线程A的初始化结果。初始化完后,释放锁。 线程B获得初始化锁,发现Singleton对象已经初始化完毕,释放锁,不进行初始化,获得Singleton对象。

双重校验锁来实现

使用volatile的原因,因为在new Singleton()这步,会执行以下:

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memory=allocate(); //1:分配内存空间
ctorInstance();   //2:初始化对象
singleton=memory; //3:设置singleton指向刚排序的内存空间

当线程A在执行上面伪代码时,第一个校验(singleton == null)和synchronized可能会发生重排序,因为重排序并不影响运行结果,还可以提升性能,所以JVM是允许的。 如果此时伪代码发生重排序,步骤变为1volatile->3synchronized->2第一个校验,线程A执行到第3步时,线程B调用getsingleton方法,在判断singleton==null时不为null,则返回singleton。但此时singleton并还没初始化完毕,线程B访问的将是个还没初始化完毕的对象。当声明对象的引用为volatile后,伪代码的2、3的重排序在多线程中将被禁止。

其它情况

在涉及到反射和序列化的单例中

《Effective Java》是推荐该方法的。虽然线程安全,在实际开发中,还没有被广泛采用。因为太过简洁以致于可读性较差,还没有在实战中被广泛推广。枚举单例模式的线程安全同样利用静态内部类中讲到类初始化锁。枚举单例模式能够在序列化和反射中保证实例的唯一性。

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public enum Singleton {
    INSTANCE;
    
    public void doSomething(){
        //todo doSomething
    }
}

组合设计模式Composite Pattern

组合模式实现

组合模式的主要优点如下:

组合模式的主要缺点如下:

适用场景:

组合模式实现 大体设计代码如下

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import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;

import javax.swing.ImageIcon;


public class MyFrame extends Frame {
    public MyFrame(String title) {
        super(title);
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyFrame frame = new MyFrame("This is a Window Form");

        /**
         * 定义顶部Logo
         */
        JLabel imgLabel = new JLabel(new ImageIcon("logo.png"));
        frame.add(imgLabel, BorderLayout.NORTH);

        /**
         * 定义底部按钮
         */
        JPanel buttons = new JPanel();
        JButton buttonLogin = new JButton("Login");
        JButton buttonRegister = new JButton("Register");
        buttons.add(buttonLogin);
        buttons.add(buttonRegister);
        frame.add(buttons, BorderLayout.SOUTH);


        TextField textField = new TextField("This is an AWT TextField!");


        Label labelFrame = new Label("");
        frame.add(labelFrame, BorderLayout.CENTER);

        /**
         * 定义一个 Panel,在Panel中添加四个构件,然后再把Panel添加到Frame中去
         */
        // 面板
        Panel panel = new Panel();
        panel.setBackground(Color.pink);
        // 用户输入框
        Label lableUsername = new Label("Username");
        TextField textFieldUsername = new TextField("", 20);
        panel.add(lableUsername);
        panel.add(textFieldUsername);
        // 密码输入框
        Label lablePassword = new Label("Password");
        TextField textFieldPassword = new TextField("", 20);
        panel.add(lablePassword);
        panel.add(textFieldPassword);
        // 记住密码单选框
        Checkbox chkUsername = new Checkbox("Remember Username");
        panel.add(chkUsername);
        // 找回密码链接
        JLabel hyperlink = new JLabel("Forget Password?");
        panel.add(hyperlink);
        // 将panel加入到frame当中
        frame.add(panel, BorderLayout.CENTER);

        // 设置Frame的属性
        frame.setSize(500, 300);
        frame.setBackground(Color.orange);
        // 设置点击关闭事件
        frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            @Override
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                System.exit(0);
            }
        });
        frame.setVisible(true);
    }
}