Java: Singleton Pattern

Das wohl einfachste Entwurfsmuster (Design Pattern) ist das Singleton Pattern.

Erläuterung zum Singleton Pattern

Durch die Verwendung des Singleton Pattern wird sichergestellt das nur ein Objekt existiert und global verfügbar ist. D.h. es wird einmalig ein Objekt erzeugt und alle anderen verwenden dieses wieder.

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt die reine Lehre des Singleton Pattern wie es auf und in diversen Seiten und Büchern präsentiert wird.

Bei diesem Bespiel wird dem geschulten Entwickler auffallen das dieses nicht Threadsafe ist aber dazu später mehr.

Beispiel 2

Dieses Beispiel zeigt das Beispiel 1 jedoch als Threadsafe Variante. Durch den Synchronized Block wird sichergestellt das nur 1 Thread auf die Erzeugung eines neuen Objektes zugreifen kann.

Gut zu erkennen ist der Double Check in der Methode „getInstance()“ dieser ist notwendig da die Verwendung von „synchronized“ sehr viel Ressourcen benötigt.

Hier ein „kleiner“ Testfall welcher das Verhalten verdeutlichen soll.

Dieser JUnit Test erzeugt den Output auf der Konsole wo man deutlich den Zeitunterschied erkennen kann:

Ausgabe des JUnit Test zum Singleton Pattern auf der Konsole.
Ausgabe des JUnit Test auf der Konsole.

Es ist deutlich erkennbar, das der Testfall welcher ohne DoubleCheck arbeitet, länger dauert als mit DoubleCheck.

Beispiel 3

Seit der Java Version 5 gibt es das Keyword „enum“. Ein „enum“ erzeugt pro Enumarationskonstante eine Instanz.
Dieses ist per Definition bereits ein Singleton.

Diese Version des Singleton Patterns wird als „bulletprof version“ bezeichnet da es Threadsafe und vorallem einfach zu verwenden ist.

Zusammenfassung

Es wurden 3 Beispiele für die Implementierung des Singleton Patterns aufgezeigt wobei Beispiel 1 sehr verbreitet ist aber durch die heutige Technik des verteilten Rechnens bzw. 3 TIER Umgebungen nicht mehr verwendet werden sollte. Beispiel 2 zeigt durch die Verwendung von Synchronized eine gute Möglichkeit auf dieses Pattern in einer Mehrschicht Architektur zu verwenden ohne dabei an performance einzubüßen. Das letzte Beispiel (3) zeigt die zur Zeit als „bulletprof version“ zurecht bezeichnete Lösung.

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