单例和静态类案例研究

Question

已经是asked 单例和静态类有什么区别。但是，知道了区别，每次需要选择的时候我还是会感到困惑。

所以我为我自己定义了两种不同的情况——如果应该只有这个类的一个实例（很少见）和所有服务类的静态类（这经常发生）。

例如，在我的应用程序中，我需要存储消息（我有一个可序列化的类 Message），将它们写入文件，从文件中读取并在运行时访问。我看不出有什么理由在这里使用单例，静态类就可以了。唯一的静态类是 MessageStorage，它具有 3 个功能 - 读取、写入和 getMessages 以及一个静态私有消息数组列表。

这种方法合理吗？如果不合理，它的问题是什么？

Answer 1

在 Java 中使用“单例”的两个主要原因是：

1) 因此，一些存储可以与其他“静态”类相关联。

2) 对于给定服务的不同子类（或接口实现），您可能有多个“单例”，并且单例作为识别要使用的特定服务的一种方式传递。

当然，除了#1，您可以使用“静态”类的静态字段来包含数据，但拥有主题类的单个实例通常更方便（并且在许多情况下更有效）包含数据，而不是作为其他类实例的多个静态成员。

并且，关于 #2，在 JDK 中有许多情况下，一个类实际上以定义“常量”的名义实现了多个“单例”。 （例如，java.awt.font.TextAttribute。）

一般来说，Java 中使用单例的动机比基于 C 的语言要少，因为 Java 确实实现了真正的类相关（和受类保护）静态数据，而不是隐约伪装（如果完全伪装的话）的全局C 语言中使用的静态变量，因此可以简单地在一个类中拥有多个静态字段，而不需要有一个“中心”对象来包含 C 语言中的字段。

Answer 2

理想的设计:-)

• MessageStore 应该是一个接口
• MessageStoreFactory 应该是一个带有 getMessageStore() 方法的单例（如果 getMessageStore() 每次都返回相同的消息存储，那不是问题，而且您有自己的单例）。
• 然后您可以拥有多个 MessageStore 实现，例如 FileMessageStore、JDBCMessageStore、SubversionMessageStore 等...
• 最重要的是，您可以使用 MockMessageStore 来模拟消息存储，并能够独立于消息存储测试依赖于消息存储的组件（并隔离任何故障）。例如，如果您正在测试 MessageView 并收到错误，您可以确定错误在 MessageView 而不是在静态 MessageStore 中，因为 MockMessageStore 是正确的。

这就是现在很酷的孩子们正在做的事情，无论如何......以及依赖注入而不是工厂，但一步一步......

Answer 3

这里要真正理解的是c#/java有不同的内存组。

您的所有类都将被加载到称为类加载器内存的一段内存中。如果您制作的东西是静态的，它会保留在类加载器内存中。它可以从那里使用，但只能有 1 个实例。没有用于类加载器内存的垃圾收集器，在应用程序的整个生命周期内，一切都将保留在那里。

创建一个类的实例，无论它是否为单例，都意味着完成了内存复制，从类加载器内存中复制您的类并将其复制到存储实例的区域。实例可以被垃圾回收。

单例和静态类选项之间的实际决策点是：

1) 你想要继承，还是你的类的接口（如果你想要单例）
2) 强制您的类具有与您的应用程序相同的生命周期是否有意义（即您必须手动清除该类或编写一个方法来执行它，这会不必要地增加代码，从而降低可维护性）。 （如果没有，那么你想要单例）
3）您的应用程序是否需要可扩展性和更改潜力。如今，单例通常被认为是一种反模式，IF 通过静态属性实现。这样做的原因是你投资了基础设施，比如在你的类上公开一个静态实例属性，这可能完全不是你未来想要的，因为你的单窗口应用程序可能突然变成多窗口，你需要重写代码。 （重写代码表明设计不佳，尤其是在其核心基础架构的情况下）。

作为一般经验法则，我会推荐以下内容：

• 存在类范围变量的任何类都应该是单例（因为需要潜在地扩展它）。
• 每个方法独立存在的任何类都应该是静态的。