Singleton 单例模式和Scala中的单例对象-白红宇

Singleton 单例模式和Scala中的单例对象

阅读量：6329 次

发布时间：2019-06-22

本文共 2419 字，大约阅读时间需要 8 分钟。

单例模式(JAVA vs Scala)

Singlton是一种为许多人熟知的设计模式，到了Scala这里，它成了语言的一部分，换句换说，我们不必像Java那样费劲的自己实现。下面就是一个Singleton：
object Singleton {
def show = println("I am a singleton")
}
（Singleton.scala）
这里，我们用object进行声明，它会创建这个一个类，这个类只有一个实例，名字就叫Singleton。我们可以这样使用它：
Singleton.show
编译一下：
scalac Singleton.scala
不同于类的编译，Singleton编译出两个.class文件：Singleton.class和Singleton$.class。其实，真正称得上是Singleton的类是Singleton$，反编译一下，就可以看出来：
javap -c Singleton$
输出如下：
public final class Singleton$ extends java.lang.Object implements scala.ScalaObject{
public static final Singleton$ MODULE$;
public static {};
Code:
   0:    new    #10; //class Singleton$
   3:    invokespecial    #13; //Method "<init>":()V
   6:    return
public void show();
...
}
其中，MODULE$是这个类唯一的实例，这个实例是在static块创建出来的。所以，Singleton.show这样的语句到了JVM的层面，就会变成这样：
Singleton$.MODULE$.show();
不知道你是否注意到，这个类里根本没有构造函数，换句话说，站在使用者的角度，我们根本就没有机会为这个类创建对象。如果你还不太适应这个没有构造函数的世界，可以参考《》。
我们都知道，javac会为没有构造函数的类生成一个缺省的构造函数，所以，在Java代码里，如果我们想实现Singleton必须显式声明出一个private的构造函数。而scalac绕过了javac直接生成字节码，它给出了一个用Java语言无法实现的Singleton方案。
如果说Singleton$是真正的Singleton实现，那么还有个Singleton类是干什么的呢？先来反编译，看看它做了些什么：
javap -c Singleton

输出如下：
public final class Singleton extends java.lang.Object{
public static final void show();
Code:
   0:    getstatic    #11; //Field Singleton$.MODULE$:LSingleton$;
   3:    invokevirtual    #13; //Method Singleton$.show:()V
   6:    return
}

我们看到了，这里有一个方法里同样有一个show方法，不同与Singleton$里的实现，它是static的，而它几乎是完全的透传，也就是说，这个方法实现是：
public static final void show() {
    Singleton$.MODULE$.show();
}

使用Scala求校验和

import scala.collection.mutable.Map

class ChecksumAccumlator {

    private var sum=0

    def add(b:Byte):Unit=sum+=b

    def checksum(): Int = ~(sum & 0xFF)+1

}

object ChecksumAccumlator {

    private val cache = Map[String,Int]()

    def calculate(s:String):Int =

        if(cache.contains(s))

            cache(s)

        else{

            val acc = new ChecksumAccumlator

            for(c <- s)

                acc.add(c.toByte)

            val cs = acc.checksum()

            cache += (s -> cs)

            cs

        }

}

import ChecksumAccumlator.calculate

object Summer{
    def main(args : Array[String]) {
        for(arg <- args)
            println(arg + ": " + calculate(arg))
    }

计算机内存的数据都是以补码的形式存放的

因为用吧补码表达一个数时，0的代码是唯一的。同时，补码进行运算时，数的符号不用单独处理，通过用补码进行表示，就可以把减法运算化为加法运算。

补码取反加一与补码减一取反相同的证明

补码取反加一与补码减一取反相同的证明：
⑴

个位是１：
取反加一与减一取反都是从１变成为０，再变为１；
取反加一：取反从１变成为０，加一再变为１；
减一取反：减一从１变成为０，取反再变为１；
⑵
个位是０：说明该数的形式必为：１…（１或者０）…１（m个０）；其中（m的值为1~N)，第（m+１）位的值为１，所以主要看前m+１位（即１００…００）的原码与补码转换情况：
取反加一：取反前m+１位变为０１１…１１，加一再变为１００…００；
减一取反：减一前m+１位变为０１１…１１，加一再变为１００…００；

参考：梦想风暴