Singletonパターン@Java言語で学ぶデザインパターン入門

2022年2月27日2022年4月9日

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参考にした本

Singletonパターンとは？

参考書には以下のように記載されています。

インスタンスが1個しか存在いないことを保証するパターンをsingletonパターンと言います。

メリット

インスタンスが1個しか存在しないことを保証することができる

サンプルコード

今回クラス図は特にありません。

FruitsMakerクラス

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class FruitsMaker {
	private final List<String> fruitsList = Arrays.asList("バナナ","リンゴ","ミカン","モモ","ナシ");
	int num = 0;
	private static FruitsMaker singleton = new FruitsMaker();
	
	private FruitsMaker() {
		System.out.println("初期化");
	}
	
	public static FruitsMaker getInstance() {
		return singleton;
	}
	
	public synchronized String getNextFruits() {
		if(num >= fruitsList.size()){
			num = 0;
		}
		return fruitsList.get(num++);
	}
}

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

public class FruitsMaker {

private final List<String> fruitsList = Arrays.asList("バナナ","リンゴ","ミカン","モモ","ナシ");

int num = 0;

private static FruitsMaker singleton = new FruitsMaker();

private FruitsMaker() {

System.out.println("初期化");

}

public static FruitsMaker getInstance() {

return singleton;

}

public synchronized String getNextFruits() {

if(num >= fruitsList.size()){

num = 0;

}

return fruitsList.get(num++);

}

singletonになるクラスです。

コンストラクタをprivateにすることでプログラマーが勝手にnewすることを防いでいます。

singletonクラス唯一インスタンスを得るメソッドとしてgetInstanceが用意されています。

synchronize 修飾子はマルチスレッド環境で正しく動作させるために必要です。

Mainクラス

public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("start.");
		for(int i = 0; i < 10 ; i++) {
			System.out.println(FruitsMaker.getInstance().getNextFruits());
		}
		System.out.println("end.");
	}
}

public class Main {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("start.");

for(int i = 0; i < 10 ; i++) {

System.out.println(FruitsMaker.getInstance().getNextFruits());

}

System.out.println("end.");

}

実行結果

start.
初期化
バナナ
リンゴ
ミカン
モモ
ナシ
バナナ
リンゴ
ミカン
モモ
ナシ
end.

start.

初期化

バナナ

リンゴ

ミカン

モモ

ナシ

バナナ

リンゴ

ミカン

モモ

ナシ

end.

メリットの振り返り

①インスタンスが1個しか存在しないことを保証することができる

もしインスタンスが複数存在してしまったら、getNextFruitsで帰ってくる値が予測できません。

バナナ→バナナみたいな感じで出力されてしまうかもしれません。

このように制約をつけることによって、プログラミングしやすくなるメリットがあります。

いつsingletonのインスタンスは生成されるのか？

出力を見てください。

start.の後にインスタンスが生成されていることがわかります。

これは最初にgetInstanceした際にコンストラクタが呼ばれていることを意味しています。