静态类和单例模式之间存在什么实际的区别?
两者都可以在没有实例化的情况下调用,两者都只提供一个“实例”,而且都不是线程安全的。还有其他区别吗?
静态类和单例模式之间存在什么实际的区别?
两者都可以在没有实例化的情况下调用,两者都只提供一个“实例”,而且都不是线程安全的。还有其他区别吗?
在单例模式中,可以将单例创建为派生类型的实例,但不能使用静态类。
快速示例:
if( useD3D )
IRenderer::instance = new D3DRenderer
else
IRenderer::instance = new OpenGLRenderer
是什么让你说单例或静态方法都不是线程安全的?通常,这两者都应该实现为线程安全的。
单例和一堆静态方法之间的最大区别是,单例可以实现接口(或从有用的基类派生,尽管在我的经验中这不太常见),因此您可以将单例作为“另一个”实现来传递。
真正的答案是Jon Skeet在这里的另一个论坛上给出的。
单例允许访问单个已创建实例-该实例(或而是对该实例的引用)可以作为参数传递给其他方法,并视为正常对象静态类只允许静态方法。
与静态类相比,Singleton模式有几个优点。首先,单例可以扩展类和实现接口,而静态类不能(它可以扩展类,但不继承它们的实例成员)。单例可以延迟或异步初始化,而静态类通常在首次加载时初始化,这会导致潜在的类加载器问题。然而,最重要的优点是,可以在不强迫用户假设只有一个实例的情况下以多态的方式处理单态。
静态类是一个只有静态方法的类,对于这个类,更好的词是“函数”。静态类中体现的设计风格纯粹是过程性的。
另一方面,Singleton是OO设计特有的模式。它是一个对象的实例(具有其中固有的所有可能性,例如多态性),具有一个创建过程,确保在整个生命周期中只有一个特定角色的实例。
单例只是一个被实例化的普通类,但仅从客户端代码间接实例化一次。静态类未实例化。据我所知,静态方法(静态类必须有静态方法)比非静态方法更快。
编辑:FxCop性能规则描述:“不访问实例数据或调用实例方法的方法可以标记为静态(在VB中共享)在这样做之后,编译器将向这些成员发出非虚拟调用点,这将防止在运行时对确保当前对象指针为非空的每个调用进行检查。这可以为性能敏感的代码带来可衡量的性能增益。在某些情况下,无法访问当前对象实例表示正确性问题。"我不知道这是否也适用于静态类中的静态方法。
我不是一个伟大的OO理论家,但据我所知,我认为与Singleton相比,静态类唯一缺少的OO特性是多态性。但如果您不需要它,那么使用静态类,您当然可以继承(不确定接口实现)以及数据和函数封装。
Morendil的评论,“静态类中体现的设计风格纯粹是程序性的”我可能是错的,但我不同意。在静态方法中,您可以访问静态成员,这与单例方法访问其单个实例成员完全相同。
编辑:我现在实际上在想,另一个区别是,静态类在程序开始时被实例化,并且在整个程序的生命周期中都存在,而单例在某个时刻被显式实例化,也可以被销毁。
*或者它可能在第一次使用时被实例化,这取决于语言,我认为。
静态类不适用于任何需要状态的对象。它对于将一堆函数放在一起非常有用,例如Math(或项目中的Utils)。所以类名只是给了我们一个线索,我们可以在哪里找到函数,而不是更多。
Singleton是我最喜欢的模式,我用它在一个点上管理一些东西。它比静态类更灵活,可以保持其状态。它可以实现接口,从其他类继承并允许继承。
我在静态和单例之间选择的规则:
如果有一堆函数应该保持在一起,那么静态就是选择。任何其他需要对某些资源进行单一访问的内容都可以作为单例实现。
当我想要具有完整功能的类时,例如,有很多方法和变量,我使用单例;
如果我希望类中只有一个或两个方法,例如MailService类,它只有一个方法SendMail(),我使用静态类和方法。
在许多情况下,这两者没有实际差异,特别是如果单例实例从未更改或更改非常缓慢,例如保持配置。
我想说,最大的区别是单例仍然是一个普通的JavaBean,而不是专门的仅静态Java类。正因为如此,单身汉在很多情况下都被接受;它实际上是默认的Spring框架的实例化策略。消费者可能知道也可能不知道它是一个被传递的单例,它只是把它当作一个普通的Javabean。如果需求发生变化,而单例需要成为原型,正如我们在Spring中经常看到的那样,它可以完全无缝地完成,而无需对消费者进行一行代码更改。
前面有人提到,静态类应该是纯过程的,例如java.lang.Math。在我看来,这样的类永远不应该被传递,它们永远不应该将静态final以外的任何属性作为属性。对于其他一切,使用单例,因为它更灵活,更易于维护。
我们有一个连接到后端的DB框架。为了避免跨多个用户的脏读,我们使用了单例模式来确保在任何时候都有一个实例可用。
在c#中,静态类不能实现接口。当单个实例类需要实现用于业务合同或IoC目的的接口时,这就是我在没有静态类的情况下使用Singleton模式的地方
Singleton提供了一种在无状态场景中维护状态的方法
希望这对你有帮助。。
单个对象存储在堆中,但静态对象存储在堆栈中。我们可以克隆(如果设计器不允许)单例对象,但不能克隆静态类对象.单类遵循OOP(面向对象原则),静态类则不遵循。我们可以用Singleton类实现接口,但类的静态方法(例如C#静态类)不能。
扩展Jon Skeet的答案
单例和一堆静态方法之间的最大区别是,单例可以实现接口(或从有用的基类派生,尽管这是不太常见的IME),因此您可以将单例作为“另一个”实现来传递。
当单元测试一个类时,单体更容易处理。无论您将单例作为参数(构造函数、setter或方法)传递到何处,您都可以替换单例的一个被嘲笑或存根的版本。
为了说明Jon的观点,如果Logger是一个静态类,下面所示的操作是无法完成的。类SomeClass希望ILogger实现的一个实例传递到其构造函数中。
Singleton类对于实现依赖注入非常重要。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication2
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var someClass = new SomeClass(Logger.GetLogger());
}
}
public class SomeClass
{
public SomeClass(ILogger MyLogger)
{
}
}
public class Logger : ILogger
{
private static Logger _logger;
private Logger() { }
public static Logger GetLogger()
{
if (_logger==null)
{
_logger = new Logger();
}
return _logger;
}
public void Log()
{
}
}
public interface ILogger
{
void Log();
}
}
在我写的一篇文章中,我描述了为什么单例比静态类好得多的观点:
静态类实际上不是规范类——它是一个包含函数和变量的命名空间由于打破了面向对象的编程原则,使用静态类不是一种好的做法静态类不能作为其他类的参数传递静态类不适合“惰性”初始化静态类的初始化和使用始终是硬跟踪的实现线程管理很困难
a.序列化-静态成员属于类,因此无法序列化。
虽然我们已经将构造函数私有化,但静态成员变量仍将被携带到子类中。
c.我们不能进行延迟初始化,因为只有在类加载时才会加载所有内容。
单个静态类实例(即一个类的单个实例,它恰好是一个静态或全局变量)与指向堆上该类实例的单个静态指针之间存在巨大差异:
当应用程序退出时,将调用静态类实例的析构函数。这意味着如果您将该静态实例用作单例,则单例将停止正常工作。如果仍有代码在运行,例如在不同的线程中使用该单例,则该代码可能会崩溃。
从测试角度来看,Singleton是更好的方法。与静态类不同,singleton可以实现接口,您可以使用mock实例并注入它们。
在下面的示例中,我将对此进行说明。假设您有一个使用getPrice()方法的方法isGoodPrice(。
提供getPrice功能的singleton:
public class SupportedVersionSingelton {
private static ICalculator instance = null;
private SupportedVersionSingelton(){
}
public static ICalculator getInstance(){
if(instance == null){
instance = new SupportedVersionSingelton();
}
return instance;
}
@Override
public int getPrice() {
// calculate price logic here
return 0;
}
}
getPrice的使用:
public class Advisor {
public boolean isGoodDeal(){
boolean isGoodDeal = false;
ICalculator supportedVersion = SupportedVersionSingelton.getInstance();
int price = supportedVersion.getPrice();
// logic to determine if price is a good deal.
if(price < 5){
isGoodDeal = true;
}
return isGoodDeal;
}
}
In case you would like to test the method isGoodPrice , with mocking the getPrice() method you could do it by:
Make your singleton implement an interface and inject it.
public interface ICalculator {
int getPrice();
}
最终Singleton实施:
public class SupportedVersionSingelton implements ICalculator {
private static ICalculator instance = null;
private SupportedVersionSingelton(){
}
public static ICalculator getInstance(){
if(instance == null){
instance = new SupportedVersionSingelton();
}
return instance;
}
@Override
public int getPrice() {
return 0;
}
// for testing purpose
public static void setInstance(ICalculator mockObject){
if(instance != null ){
instance = mockObject;
}
测试等级:
public class TestCalculation {
class SupportedVersionDouble implements ICalculator{
@Override
public int getPrice() {
return 1;
}
}
@Before
public void setUp() throws Exception {
ICalculator supportedVersionDouble = new SupportedVersionDouble();
SupportedVersionSingelton.setInstance(supportedVersionDouble);
}
@Test
public void test() {
Advisor advidor = new Advisor();
boolean isGoodDeal = advidor.isGoodDeal();
Assert.assertEquals(isGoodDeal, true);
}
}
如果我们选择使用静态方法来实现getPrice(),那么很难模拟getPrice)。您可以使用power mock模拟静态,但并非所有产品都可以使用它。
这是一篇好文章:http://javarevisited.blogspot.com.au/2013/03/difference-between-singleton-pattern-vs-static-class-java.html
静态类
具有所有静态方法的类。更好的性能(静态方法在编译时绑定)无法重写方法,但可以使用方法隐藏。(Java中隐藏的方法是什么?甚至JavaDoc的解释都令人困惑)公共级动物{公共静态void foo(){System.out.println(“动物”);}}公共课猫延伸动物{public static void foo(){//隐藏Animal.foo()System.out.println(“类别”);}}
辛格尔顿
只能实例化一次的对象。方法可以被重写(为什么Java不允许重写静态方法?)比静态方法更容易模拟更善于保持状态
总之,我只使用静态类来保存util方法,而使用Singleton来处理其他所有事情。
编辑
静态类也被延迟加载。谢谢@jmoreno(静态类初始化何时发生?)静态类的方法隐藏。谢谢@MaxPeng。
静态类别:-
无法创建静态类的实例。当加载包含类的程序或命名空间时,由.NET Framework公共语言运行库(CLR)自动加载。我们不能将静态类传递给方法。我们不能将静态类继承到C#中的另一个静态类。具有所有静态方法的类。更好的性能(静态方法在编译时绑定)
辛格尔顿:-
您可以创建对象的一个实例并重用它。当用户请求时,首次创建Singleton实例。您可以创建singleton类的对象并将其传递给方法。Singleton类没有说明继承的任何限制。我们可以处理单例类的对象,但不能处理静态类的对象。方法可以被重写。可以在需要时延迟加载(静态类总是加载的)。我们可以实现接口(静态类不能实现接口)。
我阅读了以下内容,认为这也很有意义:
打理业务记住,最重要的OO规则之一是对象对自己负责。这意味着关于类的生命周期的问题应该在类中处理,而不是委托给静态等语言构造。
来自《面向对象的思维过程》第四版。
我同意这个定义:
单词“single”表示整个应用程序生命周期中的单个对象循环,因此范围在应用程序级别。静态不具有任何Object指针,因此作用域位于AppDomain级别。此外,两者都应实现为线程安全。
你可以发现其他有趣的区别:Singleton模式与静态类
两者都可以在没有实例化的情况下调用,两者都只提供一个“实例”,而且都不是线程安全的。还有其他区别吗?
问题是错误的,这两种说法都是错误的。请注意:这里的静态类意味着嵌套的静态类,而不是只有静态方法的类。
我假设(即,静态类意味着嵌套的静态类,而不是只有静态成员的类),因为如果我看到最流行的Singleton实现,即DCL方式,它只不过是实例的静态声明和获取Singleton实例的静态方法。它是一个实现。那么在这种情况下,Singleton和只有静态成员的类之间有什么区别呢。尽管其他实现也是可能的,比如使用Enum。
让我纠正以下说法:
Singleton类可以具有单实例应用程序范围。嵌套的静态类可以有多个实例(请参阅下面的代码作为证明)。在这里阅读嵌套类的基础知识。没有一个类本质上是线程安全的,它必须通过编程实现线程安全。它既可以用于嵌套静态类,也可以用于Singleton。
下面是更多的神话故事(这个问题的大多数答案都给出了这些陈述,因此认为最好通过编程来证明这一点):
嵌套的静态类可以像任何其他类一样实现接口。嵌套的静态类可以扩展其他非最终类。嵌套静态类可以具有实例变量。嵌套静态类可以具有参数化构造函数。
在下面的代码中,您可以看到嵌套的静态类NestedStaticClass实现了接口,扩展了另一个类,具有实例变量和参数化构造函数。
package com.demo.core;
public class NestedStaticClassTest
{
public static void main(String[] args)
{
OuterClass.NestedStaticClass obj1 = new OuterClass.NestedStaticClass();
OuterClass.NestedStaticClass obj2 = new OuterClass.NestedStaticClass();
if(obj1 == obj2)
{
System.out.println("Both nested static objects are equal....");
}
else
{
System.out.println("NOT EQUAL......");
}
System.out.println(OuterClass.NestedStaticClass.d);
obj1.setD(5);
System.out.println(OuterClass.NestedStaticClass.d);
System.out.println(obj1.sum());
}
}
class OuterClass
{
int a =1;
static int b = 2;
static class NestedStaticClass extends OneClass implements Sample
{
int c = 3;
static int d = 4;
public NestedStaticClass()
{
}
//Parameterized constructor
public NestedStaticClass(int z)
{
c = z;
}
public int sum()
{
int sum = 0;
sum = b + c + d + getE();
return sum;
}
public static int staticSum()
{
int sum = 0;
sum = b + d;
return sum;
}
public int getC()
{
return c;
}
public void setC(int c)
{
this.c = c;
}
public static int getD()
{
return d;
}
public static void setD(int d)
{
NestedStaticClass.d = d;
}
}
}
interface Sample
{
}
class OneClass
{
int e = 10;
static int f = 11;
public int getE()
{
return e;
}
public void setE(int e)
{
this.e = e;
}
public static int getF()
{
return f;
}
public static void setF(int f)
{
OneClass.f = f;
}
}
我将努力超越WTMI和WTL;DR响应。
单身者是一个物体的实例。。。句点
你的问题基本上是问类和该类的实例之间的区别。我认为这很清楚,不需要详细说明。
singleton的类通常采取步骤来确保构建一个实例;这很聪明,但不是必须的。
示例:var connection=connection.Instance;
假设这是Connection类:
public sealed class Connection
{
static readonly Connection _instance = new Connection();
private Connection()
{
}
public static Connection Instance
{
get
{
return _instance;
}
}
}
请注意,您可以在该类上抛出一个接口并模拟它以进行测试,这是静态类无法轻易做到的。
正如我所理解的,静态类和非静态Singleton类之间的区别,静态在C#中只是一个非实例化的“类型”,其中Singleton是一个真正的“对象”。换句话说,静态类中的所有静态成员都被分配给该类型,但在Singleton中,这些静态成员都位于对象之下。但请记住,静态类的行为仍然像引用类型,因为它不是Struct那样的值类型。
这意味着当你创建一个Singleton时,因为类本身不是静态的,但它的成员是静态的,所以它的优点是Singleton内部的静态成员(指的是它自己)连接到一个实际的“对象”,而不是一个空的“类型”。这就澄清了静态和非静态Singleton之间的区别,超越了它的其他特性和内存使用,这让我感到困惑。
两者都使用静态成员,它们是成员的单个副本,但Singleton将引用的成员包装在一个真正的实例化“对象”周围,该对象的地址除了静态成员之外还存在。该对象本身具有财产,其中可以传递和引用in,从而增加值。静态类只是一种类型,因此除了指向其静态成员外,它不存在。这个概念某种程度上巩固了Singleton vs Static Class超越继承和其他问题的目的。
我头脑中的不同是实现面向对象编程(Singleton/Prototype)或函数编程(Static)。
我们过于关注单例模式创建的对象数量,而我们应该关注的是最终我们持有一个对象。正如其他人已经说过的,它可以扩展,作为参数传递,但最重要的是它是状态满的。
另一方面,静态用于实现函数式编程。静态成员属于一个类。他们是无国籍的。
顺便问一下,您是否知道可以创建单例静态类:)
主要区别在于:
Singleton有一个实例/对象,而静态类是一堆静态方法Singleton可以在静态时通过接口进行扩展班级不可能。Singleton可以继承,它支持另一方面,静态类不能继承SOLID原则我们需要自己做出改变。Singleton对象可以传递给方法,而静态类作为它没有实例不能作为参数传递
Java中的静态类只有静态方法。这是一个集装箱功能。它是基于程序编程设计创建的。
Singleton类是面向对象设计中的一种模式。单身汉类在JVM中只有一个对象实例。这种模式是以始终只有一个实例的方式实现JVM中存在的类。
静态类示例
public class Any {
private static Any instance = new Any();
private Singleton() {
System.out.println("creating");
}
}
单例模式只存在一个实例:
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {
System.out.println("creating");
if (instance != null) {
throw new RuntimeException("Imposible create a new instance ");
}
}
}
与静态类的区别
JDK有单例和静态的例子,一方面java.lang.Math是带有静态方法的最终类,另一方面java.lang.Runtime是单例类。
单例的优点
如果您需要维护状态,那么单例模式比静态类更好,因为在静态类中维护状态会导致错误,特别是在并发环境中,如果没有多个线程进行适当的同步并行修改,则可能会导致竞争条件。如果Singleton类是一个沉重的对象,那么它可以被延迟加载,但静态类没有这样的优势,总是急切地加载。使用singleton,您可以使用继承和多态性来扩展基类、实现接口并提供不同的实现。由于Java中的静态方法不能被重写,它们会导致灵活性。另一方面,您可以通过扩展singleton类来重写它中定义的方法。
静态类的缺点
为单例编写单元测试比静态类更容易,因为只要需要单例,就可以传递模拟对象。
静态类的优点
静态类提供了比单例更好的性能,因为静态方法是在编译时绑定的。
单例模式有几种实现方式,每种实现方式都有优缺点。
Eager加载单例双重检查锁定单例按需初始化持有者习惯用法基于枚举的单例
详细描述每一个都太冗长了,所以我只需要链接到一篇好文章-你想知道的关于Singleton的所有信息
单例只不过是一个类上的一次写入静态变量,一旦初始化,它总是引用自身的同一实例。
因此,您不能“使用单例代替静态变量”,也不能通过使用单例避免静态变量中的状态。
单例的优点只有一点:即使其他代码尝试重新初始化它一千次,它也不会被重新初始化。这对于像网络处理程序这样的东西来说非常棒,如果一个实例在等待响应的过程中被另一个实例替换,它会很糟糕。
除非你想要一个没有任何装置的整个应用程序,所有地方都是静态的-那么单例对于这些情况是有意义的,因为我们不能依靠缺少人为错误作为唯一的保证不会覆盖某些内容。
但要注意,单身汉并不能保证不会在任何地方生活。你的网络处理程序本身也可能依赖于其他单身者,等等。。。了不起的
而且,目前还没有编译器可以确保在编译时,单例是所有状态所在的地方,或者任何其他这样的想法所在的地方。在具有单例的类上可以有一百个静态变量。单例可以访问静态变量。编译器不会在意。
因此,我要提醒任何人,不要假设使用单例可以保证任何有关州生活的信息。它唯一的保证就是它是其类的唯一实例。这也是它唯一的优势。
其他答案所声称的单线图的任何其他优点都是编译器无法保证的,并且可能因语言而异。依赖注入是一种可能依赖于单例的补充模式,尽管它可能是或可能不是给定语言中的最佳解决方案或唯一解决方案。在缺少泛型的语言中,或者在调用静态访问器和函数时设置了任意限制,诉诸单例模式可能确实是解决给定问题的最佳解决方案。
在Swift这样的语言中,Singleton根本不需要获得依赖注入、可测试代码、良好管理的状态、线程安全访问器、多态性等。然而,它对于保证单一实例仍然有用。
概括一下:单例不过是一个静态变量,它可以防止给定类的多个实例存在,并防止单个实例被新实例覆盖。就这样,句号,句号。
Singleton类在应用程序生命周期期间提供一个对象(仅一个实例),例如java.lang.Runtime而静态类只提供静态方法,如java.lang.MathJava中的静态方法不能被重写,但Singleton类中定义的方法可以通过扩展来重写。Singleton类能够继承和多态性来扩展基类、实现接口并能够提供不同的实现。而不是静态的。
例如:java.lang.Runtime是java中的Singleton类,调用getRuntime()方法返回与当前java应用程序关联的运行时对象,但确保每个JVM只有一个实例。
静态类通常用于库,如果我只需要特定类的一个实例,则使用单实例。但是,从内存的角度来看,存在一些差异:通常在堆中只分配对象,分配的唯一方法是当前正在运行的方法。静态类的所有方法都是静态的,从一开始就在堆中,所以通常静态类会消耗更多的内存。
下面是静态类和单例之间的一些主要区别:
1.Singleton是一种模式,而不是像static那样的关键字。因此,对于创建静态类,静态关键字就足够了,而对于单例,则需要为单例编写逻辑。
2.单例类必须具有私有的默认实例构造函数,而静态类不能包含任何实例构造函数。
3.静态类既不实例化也不扩展,而单例类可以实例化。
4.静态类是隐式密封的,但单例类必须修饰为显式密封的。
5.单例可以实现接口或从另一个类继承,但静态类既不实现接口,也不从任何其他类扩展。
6.我们不能用静态类实现依赖注入,但单例类可以实现DI,因为它可以是接口驱动的。静态类的作用域位于应用程序域级别,因为它由CLR管理,而单例对象的作用域则跨越应用程序生命周期。
7.静态类不能有任何析构函数,但单例类可以定义析构函数。
8.单例类实例可以作为参数传递给另一个方法,而静态类不能传递,因为它只包含静态成员。