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为什么在单例类中有私有构造函数是必需的

javadesign-patterns
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这是我用来获取数据库连接的单例类。

我有一个问题：为什么在单例类中必须有一个私有构造函数（因为在我的整个应用程序中，我只调用这个类一次），由于可以使用静态方法实现类的一个实例?

这个私有构造函数能否被避免或者说是必须的？

 public class ConnPoolFactory {
        private static DataSource dataSource;
        private static Connection connection;

        private ConnPoolFactory() {
            System.out.println(" ConnPoolFactory cons is called ");
        }

        public static synchronized Connection getConnection() throws SQLException {

            try {

                if (connection == null) {
                    Context initContext = new InitialContext();
                    Context envContext = (Context) initContext
                            .lookup("java:/comp/env");
                    dataSource = (DataSource) envContext.lookup("jdbc/Naresh");
                    connection = dataSource.getConnection();
                } else {
                    return connection;
                }

            } catch (NamingException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            return connection;

        }
    }
谢谢你的回答，但是为什么别人会创建我的Singleton类的实例，因为这是我的应用程序，我有完全的控制权？ - user1254422
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只要你不声明数据为私有，其他人就无法访问你的数据，和其他类似：如果你是唯一在项目上工作并完全掌控它的开发人员，那就没问题。但是当其他开发人员开始加入你的项目时，他们可能不知道不能创建更多的类实例。而且顺便说一下，你自己也可能会意外忘记 :) - Vlad
顺便提一下：这不是一个单例，因为你必须在某个地方创建一个实例。你有一个必须也要有一个私有构造函数的实用类。 - Peter Lawrey
10个回答
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否则每个人都可以创建该类的实例，因此它就不再是单例。根据定义，单例只能存在一个实例。
为什么别人会创建我的单例类的实例，因为这是我的应用程序，我有完全的控制权？ - user1254422
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有一天，你永远不知道你的应用程序会发生什么。项目可能会扩大，并吸引更多的开发人员加入其中。因此，只要你的项目非常小，而且你对其拥有完全控制权，你可以按照自己喜欢的方式进行操作，但是一旦项目变得更加复杂，你需要执行“单例模式唯一”的规则。 - Vlad
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@user1254422 - 大多数人都是在团队中工作，所以才会说“其他人”。但是，即使只有你一个人，如果不小心的话也可能会创建多个实例。私有构造函数是一种安全机制，可以防止多个实例的出现，因为创建实例的唯一方式是通过静态获取方法。 - Erik Funkenbusch
@user1254422：同样地，如果您对项目拥有完全的控制权，您不需要声明数据为私有的，对吗？但是一旦项目变得更加庞大，您就必须开始强制执行规则。 - Vlad
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如果没有私有构造函数，Java会为您提供一个默认的公共构造函数。然后您可以多次调用此构造函数来创建多个实例。那么它就不再是单例类了。
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如果您不需要懒加载：
public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    // Private constructor prevents instantiation from other classes
    private Singleton() { }

    public static Singleton getInstance() {
            return instance;
    }
}

使用synchronized是最好的方式，因为它是线程安全的。

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单例模式通常包括一个非公共构造函数，有两个原因。必须存在构造函数，因为如果根本没有构造函数，则会包含一个公共默认构造函数。然而，如果您有一个公共构造函数，人们可以自己随意创建单例（某个人不可避免地会这样做，这意味着可能会有多个单例）。
构造函数并不一定要是私有的。实际上，据我所知，GoF 指定的 Singleton 模式提到了一个受保护的构造函数，出于某种奇怪的原因。听说是关于继承的问题，但单例和继承根本不搭配。
甚至可以有一个公共构造函数，只要它能检测是否已经存在一个实例，如果存在则抛出异常或其他错误。那就足以保证单例。但这样做比较罕见，因为通过提供两种明显的获取实例的方式来复杂化事情，其中只有一种实际起作用。如果您不希望外部代码能够创建第二个实例，那么为什么构造函数应该成为公共接口的一部分呢？
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在单例模式中，使用私有构造函数以确保不会创建其他实例，否则它将不是单例。

要了解更多关于单例模式的信息，请查看相关链接。

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一个静态类和单例类不同在于单例类强制限制最多只有一个实例。静态类没有实例，仅是一组静态函数和静态数据。
因此，对于单例类，即至多只有一个实例的类，需要一个私有构造函数。
在您的示例中，单例类似乎比静态类更合适，因为它具有连接和dataSource成员。将这些成员设为私有，将构造函数设为私有，并提供引用静态ConnPoolFactory实例的静态方法。如果instance为null，则创建一个新实例，否则只需使用它。
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对于单例和工具类，您可以使用enum，它是一个final类，并隐式定义了一个私有构造函数。

enum Singleton {
     INSTANCE
}

或者

enum Utility {;

}

在你上面的例子中，你有一个实用类，因为你没有实例字段、方法并且不创建一个实例。
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你说的评论是，如果我完全拥有我的应用程序，并且永远不会犯直接使用公共构造函数创建单例类实例的错误，而是使用静态方法获取它。但在现实世界中，应用程序经常在多个开发人员之间切换。如果新的开发人员不知道你想要在应用程序中仅有一个类的实例，他/她可能会通过使用公共构造函数意外地创建另一个实例。

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这是强制性的。你的代码可能没有问题，但其他人可以使用这段代码并实例化另一个对象，或者你可能会不小心这样做。这种方式更加安全。

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单例模式定义：

确保在整个主堆栈中（每个主类）只需要创建一个对象。

如果要满足上述语句，我们应该将构造函数设置为私有。实际上，通过单例模式，我们获取的是引用而不是对象，因此不必要求在其他类中创建对象，但是我们无法访问引用（构造函数为公共）。

例如：

public class SingleTon {

    private static SingleTon s;
    public SingleTon() {}

    public static SingleTon getInstance() {
        if (s == null) {
            s = new SingleTon();
            System.out.println("ho ho");
        } else{
            return s;
        }
        return s;
    }
}

其他类：

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        //SingleTon s=SingleTon.getInstance();

        SingleTon s11=new SingleTon();
        SingleTon s12=new SingleTon();
        s11.getInstance();
        s12.getInstance();
    }
}

输出：

ho ho
不可能使用公共构造函数创建单例，因为这将创建新实例。这违背了单例的目的。 - singapore saravanan
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可以查看英文原文，
原文链接