Обмен технологиями

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Шаблон синглтон гарантирует, что класс имеет только один экземпляр, создает свой экземпляр и предоставляет этот экземпляр всей системе.
Основная функция шаблона Singleton — гарантировать существование только одного экземпляра класса.

сцены, которые будут использоваться:
● В качестве генератора серийных номеров.
● Счетчики веб-страниц: чтобы избежать добавления технологии в базу данных при каждом ее обновлении, сначала кэшируйте ее.
● Создавайте объекты, которые потребляют слишком много ресурсов, например операции ввода-вывода, подключения к базе данных и т. д.

Существует 7 методов реализации шаблона Singleton.
В основном делится на стиль голодного человека и стиль ленивого человека.
Голодный китайский стиль: загрузка класса приведет к созданию единственного объекта экземпляра.
Ленивый стиль: загрузка класса не приводит к созданию объекта с одним экземпляром, но создается при первом использовании объекта.

Вот демонстрация лучшего способа реализации шаблона Singleton: реализовать шаблон Singleton в виде перечисления и использовать его (реализуя генератор серийных номеров).

public enum SequenceGenerator {
    INSTANCE;

    private int sequenceNumber;

    // 构造函数，初始化序列号为0
    private SequenceGenerator() {
        this.sequenceNumber = 0;
    }

    /**
     * 获取下一个序列号。
     * @return 下一个序列号
     */
    public synchronized int getNextSequenceNumber() {
        return sequenceNumber++;
    }
}

// 测试类
public class SequenceGeneratorTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程安全的列表来存储生成的序列号
        List<Integer> sequenceNumbers = new CopyOnWriteArrayList<>();

        // 创建多个线程来测试并发生成序列号
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            executorService.submit(() -> {
                int seq = SequenceGenerator.INSTANCE.getNextSequenceNumber();
                sequenceNumbers.add(seq);
            });
        }
        executorService.shutdown();
        try {
            executorService.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 输出所有生成的序列号，检查是否有重复
        System.out.println(sequenceNumbers);
        System.out.println("Total generated sequences: " + sequenceNumbers.size());
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

Полученный результат

В этом примере SequenceGenerator — это класс перечисления, который имеет закрытое поле SequenceNumber, используемое для хранения текущего порядкового номера. Метод getNextSequenceNumber является потокобезопасным, поскольку он объявлен синхронизированным, что гарантирует отсутствие конфликтов порядковых номеров в многопоточной среде.
В классе SequenceGeneratorTest мы используем ExecutorService для моделирования параллельной среды и используем потокобезопасный CopyOnWriteArrayList для сбора сгенерированных порядковых номеров с целью проверки их правильности.
Обратите внимание: хотя ключевое словоsyncd обеспечивает безопасность потоков, оно может повлиять на производительность в сценариях с высоким уровнем параллелизма. Если генератору порядковых номеров необходимо работать в условиях очень высокого параллелизма, возможно, вам придется рассмотреть более эффективный алгоритм, например использование атомарных переменных (таких как AtomicInteger) или схему распределенной генерации порядковых номеров.