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シングルトンパターンについて

まさぴょんまさぴょん

シングルトンパターンは、オブジェクト指向プログラミングにおける重要なデザインパターンの1つです。以下にその特徴と実装方法を説明します。

シングルトンパターンの定義

シングルトンパターンとは、あるクラスのインスタンスがプログラム全体でたった1つしか作られないようにするデザインパターンです[1]。つまり、そのクラスのインスタンスが1つしか生成されないことを保証します[2]。

特徴

  1. インスタンスの唯一性: クラスのインスタンスが1つだけ存在することを保証します。

  2. グローバルアクセス: 通常、このインスタンスはプログラム内のどこからでもアクセス可能です[1]。

  3. 遅延初期化: 多くの実装では、インスタンスは最初に必要とされるまで作成されません[3]。

使用場面

シングルトンパターンは以下のような状況で使用されます:

  • ロギングシステム
  • データベース接続の管理
  • 設定管理
  • リソースの共有

実装方法

Javaでの一般的な実装例は以下の通りです:

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

この実装では:

  1. コンストラクタをprivateにして外部からのインスタンス化を防ぎます。
  2. getInstance()メソッドを通じてのみインスタンスを取得できます。
  3. synchronizedキーワードを使用してマルチスレッド環境での安全性を確保します[2]。

メリットとデメリット

メリット:

  • インスタンスが1つしか存在しないことを保証できる[1]。
  • メモリやCPUのリソース消費量を抑えられる場合がある[1]。

デメリット:

  • グローバル変数のように機能するため、コードの結合度が高くなる可能性がある[2]。
  • テストが難しくなる場合がある。

シングルトンパターンは強力なツールですが、適切な使用場面を見極めることが重要です。

参考・引用

https://zenn.dev/morinokami/books/learning-patterns-1/viewer/singleton-pattern

https://zenn.dev/komorimisaki422/articles/fbb4047eb80722