爪哇語言單態(tài)創(chuàng)立性模式介紹(下)

2019-11-18 12:16:33

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供稿：網(wǎng)友

　　登記式單態(tài)類
　　登記式單態(tài)類是GoF為了克服餓漢式單態(tài)類及懶漢式式單態(tài)類均不可繼續(xù)的缺點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。作者把他們的例子翻譯為爪哇語言,并將它自己實(shí)例化的方式從懶漢式改為餓漢式。只是它的子類實(shí)例化的方式只能是懶漢式的,這是無法改變的。
　　　爪哇語言單態(tài)創(chuàng)立性模式介紹(下)（圖一）

　　圖4. 登記式單態(tài)類的一個(gè)例子　
　　圖中的關(guān)系線表明,此類自已將自己實(shí)例化。
　　package com.javapatterns.singleton.demos;
　　import java.util.HashMap;
　　public class RegSingleton {
　　　PRotected RegSingleton() {}
　　　static public RegSingleton getInstance(String name)
　　　{
　　if (name == null)
　　{
　　　name = "com.javapatterns.singleton.demos.RegSingleton";
　　}
　　if (m_registry.get(name) == null)
　　{
　　　try
　　　{
　　m_registry.put( name, Class.forName(name).newInstance() ) ;
　　　}
　　　catch(Exception e)
　　　{
　　　　System.out.println("Error happened.");
　　　}
　　}
　　return (RegSingleton) (m_registry.get(name) );
　　　}
　　　static private HashMap m_registry = new HashMap();
　　　static
　　　{
　　RegSingleton x = new RegSingleton();
　　m_registry.put( x.getClass().getName() , x);
　　　}
　　　public String about()
　　　{
　　return "Hello, I am RegSingleton.";
　　　}
　　}
　　代碼清單4. 登記式單態(tài)類。(注重為簡(jiǎn)單起見，這里沒有考慮多線程訪問限制的問題，讀者可自行加入一個(gè)有雙重檢查的訪問限制)
　　它的子類
　　　爪哇語言單態(tài)創(chuàng)立性模式介紹(下)（圖二）

　　圖5. 登記式單態(tài)類子類的一個(gè)例子。
　　圖中的關(guān)系線表明,此類是由父類將自己實(shí)例化的。　
　　package com.javapatterns.singleton.demos;
　　import java.util.HashMap;
　　public class RegSingletonChild extends RegSingleton
　　{
　　　public RegSingletonChild() {}
　　　static public RegSingletonChild getInstance()
　　　{
　　return (RegSingletonChild) RegSingleton.getInstance(
　　"com.javapatterns.singleton.demos.RegSingletonChild" );
　　　}
　　　public String about()
　　　{
　　return "Hello, I am RegSingletonChild.";
　　　}
　　}
　　代碼清單5. 登記式單態(tài)類的子類。
　　在GoF原始的例子中，并沒有g(shù)etInstance()方法，這樣得到子類必須調(diào)用文類的getInstance(String name) 方法，并傳入子類的名字，很不方便。作者在登記式單態(tài)類子類的例子里,加入了getInstance()方法,這樣做的好處是RegSingletonChild 可以通過這個(gè)方法,返還自已的實(shí)例,而這樣做的缺點(diǎn)是,由于數(shù)據(jù)類型不同,無法在RegSingleton提供這樣一個(gè)方法。
　　由于子類必須充許父類以構(gòu)造子調(diào)用產(chǎn)生實(shí)例，因此它的構(gòu)造子必須是公開的。這樣一來，就等于答應(yīng)了以這樣方式產(chǎn)生實(shí)例而不在父類的登記中。這是登記式單態(tài)類的一個(gè)缺點(diǎn)。
　　GoF曾指出，由于父類的實(shí)例必須存在才可能有子類的實(shí)例，這在有些情況下是一個(gè)浪費(fèi)。這是登記式單態(tài)類的另一個(gè)缺點(diǎn)。
　　爪哇語言里的垃圾回收
　　爪哇語言里垃圾回收使得單態(tài)類的使用變得有點(diǎn)復(fù)雜。原因就在于JDK1.1版里加進(jìn)去的類的自動(dòng)清除。這種類的垃圾回收會(huì)清除掉類本身,而不僅僅是對(duì)象!事實(shí)上JDK1.1甚至可以清除掉一些系統(tǒng)類!
　　在JDK1.0.x版本里,類的自動(dòng)清除尚未加入。
　　在JDK1.2及以后的版本里,升陽公司又收緊了類的垃圾回收規(guī)則,它規(guī)定,所有通過局部的和系統(tǒng)的類加載器加載的類,永不被回收。并且,通過其它類加載器加載的類,只有在加載器自己被回收后才可被回收。
　　在1.1版JDK里使用單態(tài)類的讀者,假如不了解這一版爪哇語言的特點(diǎn),很有可能會(huì)碰到類消失掉的奇異問題。為了使你的單態(tài)類能在所有版本的爪哇環(huán)境里使用,作者非凡提供一個(gè)"看管"類程序,它能保證你的單態(tài)類, 甚至其它任何對(duì)象,一旦交給"看管"對(duì)象,即不會(huì)莫名其妙地被垃圾回收器回收,直到你把它從"看管" 那里把它釋放出來。
　　　爪哇語言單態(tài)創(chuàng)立性模式介紹(下)（圖三）

　　圖6. "看管"類的一個(gè)例子　
　　package com.javapatterns.singleton.demos;
　　import java.util.Vector;
　　/**
　　* This class keeps your objects from garbage collected
　　*/
　　public class ObjectKeeper extends Thread {
　　　private ObjectKeeper()
　　　{
　　new Thread(this).start();
　　　}
　　　public void run()
　　　{
　　try { join(); }
　　catch (InterruptedException e) {}
　　　}
　　　/**
　　　* Any object passed here will be kept until you call discardObject()
　　　*/
　　　public static void keepObject(Object myObject)
　　　{
　　System.out.println(" Total number of kept objects: " +　　　　 m_keptObjects.size());
　　m_keptObjects.add(myObject);
　　System.out.println(" Total number of kept objects: " + 　　　　　　　　　　m_keptObjects.size());
　　　}
　　　/**
　　　* This method will remove the protect of the object you pass in and make it
　　　* available for Garbage Collector to collect.
　　　*/
　　　public static void discardObject(Object myObject)
　　　{
　　System.out.println(" Total number of kept objects: " + 　　　　　　　　　　m_keptObjects.size());
　　m_keptObjects.remove(myObject);
　　System.out.println(" Total number of kept objects: " + 　　　　　　　　　　m_keptObjects.size());
　　　}
　　　private static ObjectKeeper m_keeper = new ObjectKeeper();
　　　private static Vector m_keptObjects = new Vector();
　　}　
　　代碼清單6. 看管類的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。
　　看管類應(yīng)當(dāng)自我實(shí)例化,而且在每個(gè)系統(tǒng)里只需一個(gè)實(shí)例。這就意味著看管類本身就應(yīng)當(dāng)是單態(tài)類。當(dāng)然，類消失的事情絕不可以發(fā)生在它自己身上。作者提供的例子剛好滿足所有的要求。
　　一個(gè)實(shí)用的例子
　　這里作者給出一個(gè)讀取屬性(properties)文件的單態(tài)類，作為單態(tài)類的一個(gè)實(shí)用的例子。屬性文件如同老式的視窗編程時(shí)的.ini文件，屬于系統(tǒng)的“資源“，而讀取屬性文件即為資源治理，顯然應(yīng)當(dāng)由一個(gè)單態(tài)類負(fù)責(zé)。
　　　爪哇語言單態(tài)創(chuàng)立性模式介紹(下)（圖四）

　　圖7. 這個(gè)例子的UML　
　　顯然，在大多數(shù)的系統(tǒng)中都會(huì)涉及屬性文件的讀取問題，因而這個(gè)例子非常有實(shí)用價(jià)值。在這個(gè)例子里，作者假定需要讀取的屬性文件就在當(dāng)前目錄中，且名為singleton.properties。在這個(gè)文件中有如下的一些屬性項(xiàng)：
　　node1.item1=How
　　node1.item2=are
　　node2.item1=you
　　node2.item2=doing
　　node3.item1=?
　　代碼清單7. 屬性文件內(nèi)容
　　本例子的源代碼如下：
　　package com.javapatterns.singleton.demos;
　　import java.util.Properties;
　　import java.io.FileInputStream;
　　import java.io.File;
　　public class ConfigManager
　　{
　　　/**
　　　* 私有的構(gòu)造子, 用以保證實(shí)例化的唯一性
　　　*/
　　　private ConfigManager()
　　　{
　　m_file = new File(PFILE);
　　m_lastModifiedTime = m_file.lastModified();
　　if(m_lastModifiedTime == 0)
　　{
　　　System.err.println(PFILE + " file does not exist!");
　　}
　　m_props = new Properties();
　　try
　　{
　　　m_props.load(new FileInputStream(PFILE));
　　}
　　catch(Exception e)
　　{
　　　e.printStackTrace();
　　}
　　　}
　　　/**
　　　*
　　　* @return 返還ConfigManager類的單一實(shí)例
　　　*/
　　　synchronized public static ConfigManager getInstance()
　　　{
　　return m_instance;
　　　}
　　　/**
　　　* 讀取一特定的屬性項(xiàng)
　　　*
　　　* @param name 屬性項(xiàng)的項(xiàng)名
　　　* @param defaultVal 屬性項(xiàng)的缺省值
　　　* @return 屬性項(xiàng)的值(如此項(xiàng)存在), 缺省值(如此項(xiàng)不存在)
　　　*/
　　　final public Object getConfigItem(String name, Object defaultVal)
　　　{
　　long newTime = m_file.lastModified();
　　// 檢查屬性文件是否被其它程序(多數(shù)情況是程序員手動(dòng))修改過。
　　// 假如是，重新讀取此文件。
　　if(newTime == 0)
　　{
　　　// 屬性文件不存在
　　　if(m_lastModifiedTime == 0)
　　　{
　　　　System.err.println(PFILE + " file does not exist!");
　　　}
　　　else
　　　{
　　　　System.err.println(PFILE + " file was deleted!!");
　　　}
　　　return defaultVal;
　　}
　　else if(newTime > m_lastModifiedTime)
　　{
　　　m_props.clear

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