디자인 모델 깨 달 음 (2) - 단일 모델 (Singleton Pattern)

단일 모드 가 뭐 예요?
 
       4 인조 그룹 에 따 르 면 싱글 톤 모드 의 의 도 는:
       하나의 클래스 에 하나의 인 스 턴 스 만 있 고 이 클래스 에 전체 접근 점 을 제공 하도록 보장 합 니 다.
 
       즉, 응용 프로그램 이나 시스템 에 유일한 인 스 턴 스 만 존재 하 기 를 원한 다 는 것 이다.이 말 은 두 가지 뜻 을 내포 하고 있다. 일반적인 상황 에서 new 를 통 해 이 인 스 턴 스 를 만 들 고 방문 할 수 없다. 만약 에 이렇게 할 수 있다 면 new 는 하나의 인 스 턴 스 를 만 들 것 이다. 그러면 다른 한편 으로 는 이러한 인 스 턴 스 를 만 드 는 책임 은 이런 종류의 자신 이 져 야 한다. 이것 은 정적 공장 방법 (getInstance 와 같은 현재 인 스 턴 스 를 얻 는 방법) 을 생각 하 게 한다.；전역 접근 점 을 제공 하려 면 new 가 이 유일한 인 스 턴 스 를 방문 하 는 방법 을 제공 할 수 없 으 므 로 이러한 방법 과 변 수 를 생각 하 게 합 니 다.
    
       상술 한 분석 후, 단일 모델 의 의도 와 실현 도 거의 윤곽 이 잡 히 지 않 았 다.
 
 
 
어떤 장면 이 단일 모드 가 필요 합 니까?
   
       1。자원 관리 에 있어 서 단일 모드 를 자주 사용 합 니 다.
        예 를 들 어 프린터 의 Printer Spooler 는 단일 모드 로 두 작업 이 동시에 프린터 로 출력 되 는 것 을 피 할 수 있 습 니 다.
 
       2。시스템 성능 측면 에서 단일 모드 사용 을 고려 하 다.
       인 스 턴 스 의 생 성 은 시스템 자원 을 소모 해 야 하고 시간 이 걸 리 며 중복 되 는 대상 은 마지막 으로 쓰레기 회수 기 를 회수 해 야 하 며 시스템 의 부담 을 가중 시 켰 다.
 
 
 
어떻게 단일 모델 을 실현 합 니까?
 
       단일 사례 모델 을 설계 할 때 먼저 이러한 인 스 턴 스 를 언제 예화 할 지 확인 해 야 한다.첫 번 째 선택 은 이 단일 대상 을 단일 클래스 의 정적 필드 로 예화 하 는 것 이다.예 는 다음 과 같다.
      

package com.zhaipuhong.designpattern;

public class Singleton {
	private static Singleton singleton = new Singleton();  //           
	
	/**
	 *        ，                  
	 */
	private Singleton(){}
	
	public Singleton getInstance(){
		return singleton;
	}
}

 
 
두 번 째 상황 은 단일 대상 을 미리 만 들 지 않 으 려 면 이 단일 대상 을 처음 사용 할 때 만 들 수 있 습 니 다.즉, 타성 초기 화 (lazy - initialize) 입 니 다.예 는 다음 과 같다.

package com.zhaipuhong.designpattern;

public class LazySingleton {
	private static LazySingleton lazySingleton;  //         
	
	private LazySingleton(){ } //       
	
	public LazySingleton getInstance(){  //          
		if(lazySingleton == null){
			lazySingleton = new LazySingleton();  
		}
		return lazySingleton;
	}
}

 
        두 번 째 방식 은 하나의 언어 기교 뿐만 아니 라 실제 적 인 수요 가 있 기 때문이다.응용 프로그램 이나 시스템 이 정적 초기 화 단계 에서 충분 한 정 보 를 수집 하여 단일 대상 을 예화 할 수 없 을 수도 있 습 니 다. 어떤 것 은 실행 할 때 계산 을 통 해 얻 을 수 있 습 니 다. 이 럴 때 두 번 째 방식 을 사용 해 야 합 니 다.
 
        또한 시스템 성능 과 최적화 측면 에서 볼 때 저 는 두 번 째 방식 을 더 좋아 하고 필요 할 때 다시 만 드 는 것 을 좋아 합 니 다.
 
 
 
단일 모드 확장
 
        상술 한 타성 단일 모델 은 단일 라인 환경 에서 문제 가 없다.하지만 다 중 스 레 드 환경 이 라면 조심해 야 합 니 다.다 중 스 레 드 환경 에서 우 리 는 보증 할 수 없다.
하나의 방법 이 끝 날 때 까지 계속 실 행 될 수 있 고, 다른 라인 의 방법 이 비로소 시작 되 었 다.그렇게 많은 스 레 드 는 작은 시간 대 에 하나의 예 류 를 동시에 초기 화 하려 고 시도 할 수 있 는데, 이때 그들 은 모두 이 하나의 사례 가 아직 비어 있다 는 것 을 발견 했다.
 
        보기에 우 리 는 '단일 대상 이 이미 만 들 어 졌 는 지 검사 합 니 다' 를 동기 화 해 야 할 것 같 습 니 다. 그러나 이렇게 되면 스 레 드 는 이 검사 과정의 완성 을 기 다 려 야 합 니 다.이런 동기 화 는 심각 한 성능 병 의 힘 을 야기 할 것 이다.예제 코드 는 다음 과 같다.

package com.zhaipuhong.designpattern;

public class SyncSingleton {
	private static SyncSingleton syncSingleton;
	private static final Object classLock = SyncSingleton.class;  //   
	
	private SyncSingleton(){}
	
	public SyncSingleton getInstance(){
		synchronized(classLock){
			if(syncSingleton == null)
				syncSingleton = new SyncSingleton();
		    return syncSingleton;
		}
	}
}

 
 
 
        다른 방법 은 우리 가 검사 한 후에 (if (instance = = null) 동기 코드 를 좀 더 설치 하 는 것 이다. 그러나 여러 개의 이미 만들어 진 것 이 동시에 검 사 를 통과 할 수 있다.검 사 를 한 후에 동기 코드 에서 한 쪽 을 다시 검사 합 니 다. 이것 이 바로 '이중 잠 금 검사' 모드 입 니 다.그것 은 불필요 한 잠 금 을 최적화 시 킬 수 있다.이곳 의 동기 검 사 는 최대 한 번 발생 한다.성능 병 에 힘 이 들 지 않 습 니 다.예제 코드 는 다음 과 같다.

package com.zhaipuhong.designpattern;

public class DoubleCheckedLocking {
	private static DoubleCheckedLocking dcl;
	
	private DoubleCheckedLocking(){}
	
	private synchronized static void doSync(){
		if(dcl == null) 
			dcl = new DoubleCheckedLocking();
	}
	
	public DoubleCheckedLocking getInstance(){
		if(dcl == null)  //    
			doSync();    //       
		return dcl;
	}
}

 
 
자바 에서 의 단일 모드 적용
        1。자바 메 일 API 1.4.2 의 자바 x. mail. ession;

package javax.mail;

...

public final class Session{
    
    ...
    
    private static Session defaultSession = null;

    private Session(Properties properties, Authenticator authenticator1)
    {
       ...
    }

    public static synchronized Session getDefaultInstance(Properties properties, Authenticator authenticator1)
    {
        if(defaultSession == null)
            defaultSession = new Session(properties, authenticator1);
        else
        if(defaultSession.authenticator != authenticator1 && (defaultSession.authenticator == null || authenticator1 == null || defaultSession.authenticator.getClass().getClassLoader() != authenticator1.getClass().getClassLoader()))
            throw new SecurityException("Access to default session denied");
        return defaultSession;
    }
		...
}

 
2。java.lang.Runtime

package java.lang;

...

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();
    
    public static Runtime getRuntime() { 
	      return currentRuntime;
    }

    /** Don't let anyone else instantiate this class */
    private Runtime() {}
    ...

}

 
 
총결산
       단일 사례 모델 의 가 치 는 이러한 직책 을 유일한 사례 에 집중 하 는 데 있다.다 중 스 레 드 환경 에서 우 리 는 스 레 드 의 특징 을 고려 하여 스 레 드 의 행 위 를 관리 하고 통제 하 며 단일 모델 을 실현 해 야 한다.