Patrones de diseño: Singleton en Java

Los patrones de diseño son beneficiosos para los programadores cuando necesitan utilizar las mejores prácticas disponibles en el desarrollo de software orientado a objetos. Los patrones de diseño pueden entenderse como soluciones probadas y probadas para resolver el problema de diseño en cuestión. Design Systems describe el problema, la solución, cuándo aplicar la solución y sus consecuencias. En cierto modo, los patrones de diseño se pueden considerar como diferentes plantillas que los desarrolladores de software pueden implementar cuando resuelven problemas específicos de diseño orientado a objetos.

Algunas de las características del uso de patrones de diseño en Java en comparación con la codificación desde cero incluyen:

• Los patrones de diseño ya están definidos e implementados. Como resultado, proporcionan un enfoque estándar para resolver problemas repetitivos. En ese sentido, ayuda a los programadores a ahorrar mucho tiempo y esfuerzo.
• El uso de patrones de diseño garantiza la reutilización de su código, lo que conduce a una alta capacidad de mantenimiento y solidez de su código Java. Todo esto reduce el costo total de propiedad (TCO) del software en cuestión.
• Los patrones de diseño hacen que el código sea fácil de leer y comprender, lo que conduce a una comunicación más rápida y un desarrollo de software sin inconvenientes.

El lenguaje de programación Java ofrece varios patrones de diseño para programadores y desarrolladores, que se pueden dividir en términos generales en tres categorías:

• Patrones de diseño creacional
• Patrones de diseño estructural
• Patrones de diseño de comportamiento

Todos estos patrones se utilizan para diferentes casos de uso y propósitos. A lo largo de este artículo, hablemos de un tipo de patrón de diseño en Java: el patrón de diseño Singleton, que se incluye en la categoría de patrones de diseño creativos.

Patrón de diseño Singleton en Java

Singleton Design Pattern pertenece a la categoría Creational Design Pattern. Asegura que una clase solo tenga una instancia, proporcionando a esta instancia un punto de acceso global. Al hacerlo, el patrón de diseño Singleton resuelve dos problemas a la vez, que incluyen:

1. Asegura que una clase dada tenga solo una instancia.

Es importante tener esto en cuenta, especialmente cuando se trabaja en recursos compartidos, como una base de datos o un archivo. Imagina que creaste un objeto, pero después de un tiempo, decidiste crear uno nuevo. En el patrón de diseño Singleton, en lugar de recibir un nuevo objeto, obtendrá el que ya hizo. De esa forma, este patrón de diseño asegura que no haya redundancia de objetos y que una clase tenga solo una instancia. Este comportamiento es imposible de replicar con constructores porque las llamadas al constructor siempre deben devolver un nuevo objeto.

2. Proporciona un punto de acceso global a la instancia particular.

Las variables globales que utiliza para almacenar objetos esenciales son bastante útiles. También son igualmente inseguros, ya que cualquier fragmento de código tiene el poder de sobrescribir el contenido de sus variables globales, lo que genera un fragmento de código erróneo para usted. Al igual que las variables globales, Singleton Patterns le permite acceder a diferentes objetos desde cualquier parte del programa. Sin embargo, a diferencia de las variables globales, Singleton Patterns evita que otro programa sobrescriba esa instancia.

Hoy en día, el patrón de diseño Singleton se usa tanto y prevalece que los programadores pueden llamar a algo Singleton incluso si resuelve solo uno de los problemas mencionados anteriormente. Todas las implementaciones de Singleton Design Patterns tienen los siguientes dos pasos en común:

• Hacer que el constructor predeterminado sea privado para evitar que otras clases y objetos usen nuevos operadores con clases Singleton.
• Creación de un método de creación estático para funcionar como constructor. Este método, entonces, llama al constructor privado para crear un objeto y lo guarda en un campo estático. Todas las próximas llamadas a este método en particular ahora devuelven el objeto almacenado en caché.

El funcionamiento del gobierno es un excelente ejemplo de la vida real para comprender cómo funcionan los patrones de diseño Singleton. Independientemente de las identidades personales de los individuos que constituyen los gobiernos, el título, “El Gobierno de X”, es el punto de acceso global que identifica al grupo de personas del que se habla.

Implementando el patrón de diseño Singleton en Java

Siga la siguiente lista de pasos para implementar su propio patrón de diseño Singleton en Java:

• Agregue un campo estático privado a la clase donde desea almacenar la instancia de singleton.
• Para obtener la instancia de singleton adecuada, debe declarar un método estático público.
• Ahora, debe ejecutar la "inicialización diferida" dentro del método estático. Esto esencialmente debería desarrollar un nuevo objeto en su primera llamada y colocarlo en el campo estático. El método estático siempre debe devolver esa instancia en particular en todas las llamadas posteriores.
• Haz que el constructor sea privado. El método estático de la clase aún podrá llamar al constructor, pero no a los otros objetos.
• Revise el código del cliente y reemplace todas las llamadas directas al constructor de Singleton con llamadas a su método de creación estático.

En conclusión

Java es un lenguaje de programación muy diverso e influyente, y se ha convertido en la base de la mayoría de las aplicaciones web y de escritorio que se utilizan en la actualidad. Proporciona varias funciones y estrategias que los programadores pueden usar para desarrollar software de mejor rendimiento de manera optimizada. Los patrones de diseño son una de esas estrategias adoptadas por los programadores de Java para hacer que sus códigos sean legibles, reutilizables y comprensibles.

Los patrones de diseño forman uno de los conceptos básicos que cualquier aspirante a desarrollador de software debería tener en cuenta. El mundo del desarrollo de software es amplio y cubre todos los aspectos desde front-end, back-end, base de datos, servidor y más. En tal escenario, la necesidad del momento es organizarse en su enfoque del aprendizaje. En upGrad, puede consultar los cursos de desarrollo de software que lo ayudarán a desarrollar una carrera duradera en el campo del desarrollo de software. Ofrecido en colaboración con IIIT-B, este curso es impartido por expertos de la industria y le brinda la oportunidad de avanzar en su carrera en la dirección que elija. Consulte los detalles del curso y regístrese hoy: ¡el curso comienza el 30 de septiembre de 2021!