java 从构造方法私有化引出单例模式

问题的引出

当对一个类的构造方法进行私有化以后，我们不能以new的形式新建一个对象，去调用对象的方法。如下：

class Singleton{
    private Singleton(){
    }
    public void print(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

这个时候我们调用print()方法，需要如下：

@Test
public void test(){
    Singleton s1 = null;
    s1 = new Singleton();
    s1.print();
}

程序编译的时候会报错。

探讨解决办法

既然我们不能再外部去实例化一个对象，那么在类内部实例化呢。

class Singleton{
    Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){
    }
    public void print(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

程序编译通过。但是测试方法扔不可运行，也就是说此时是重点在于如何将内部的singleton对象传递到类的外部去。前面说过，由static标注的属性可以由类直接访问，那么上面的类改造一下：

class Singleton{
    static Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){
    }
    public void print(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

@Test
public void test(){
    Singleton s1 = null;
    s1 = Singleton.singleton;
    s1.print();
}

run result:

hello world

但是这样做本身也存在问题，因为我们知道类中的属性一般情况下需要封装。而属性封装之后，必须通过方法来获取属性，那么这个方法也必须声明为static方法。

问题解决

于是类将变成如下：

class Singleton{
    private static Singleton singleton = new Singleton();
    private Singleton(){
    }
    public static Singleton getInstance(){
        return singleton;
    }
    public void print(){
        System.out.println("hello world");
    }
}

test:

@Test
public void test(){
    Singleton s1 = Singleton.getInstance();
    Singleton s2 = Singleton.getInstance();
    Singleton s3 = Singleton.getInstance();

    s1.print();
    s2.print();
    s3.print();
}

result:

hello world
hello world
hello world

因为所有的类共享static属性，虽然以上我们实例化了三个对象，但是他们都是指向同一个引用。也就是说不管外面如何使用，最终结果也只有一个实例化对象存在。这种模式在设计模式中被称为单例模式。