En caso de que estés buscando la mejor manera de controlar el acceso a recursos compartidos o manejar configuraciones globales, el patrón Singleton en Java puede ser lo que necesitas. En esta guía definitiva te contaré qué es, cómo funciona y cómo lograrás mejorar tu código con este patrón de diseño.

¿Qué encontrarás en este post?

¿Qué es el patrón Singleton en Java?

El patrón Singleton es una técnica de programación en la que una clase solo puede tener una única instancia durante toda la ejecución de una aplicación. De modo que, cuando ya hayas creado un objeto de esa clase, por más que lo intentes, no podrás crear otro y se te devolverá el mismo objeto que ya existe.

Te servirá mucho cuando quieras evitar que algunos recursos o configuraciones se dupliquen innecesariamente en diferentes partes de tu aplicación. Por ejemplo, piensa en una aplicación que tiene que acceder a la configuración de la base de datos o a la URL del servidor, el singleton en Java deja que esa información se almacene en un solo lugar y sea compartida eficientemente entre todos los módulos.

¿Cómo funciona el patrón Singleton en Java?

Estos son los principios fundamentales del Singleton en Java para su correcto funcionamiento:

Constructor privado: El constructor de la clase se vuelve privado, lo que evita que otros objetos creen nuevas instancias directamente usando el operador new.
Variable estática: Se utiliza una variable estática privada dentro de la clase que almacena la única instancia de la misma.
Método de acceso estático: Se proporciona un método estático público para devolver la instancia única. Este método, generalmente llamado getInstance() o similar, es el único que permite acceder a la instancia.

Con este ejemplo entenderás cómo funciona el singleton en Java:

public class Configurador {
    private static Configurador configurador;
    private String url;
    private String baseDatos;

    // Constructor privado
    private Configurador(String url, String baseDatos) {
        this.url = url;
        this.baseDatos = baseDatos;
    }

    // Método estático para obtener la instancia única
    public static Configurador getConfigurador(String url, String baseDatos) {
        if (configurador == null) {
            configurador = new Configurador(url, baseDatos);
        }
        return configurador;
    }

    // Métodos getters y setters
    public String getUrl() {
        return url;
    }

    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }

    public String getBaseDatos() {
        return baseDatos;
    }

    public void setBaseDatos(String baseDatos) {
        this.baseDatos = baseDatos;
    }
}

Aquí, la clase Configurador almacena los detalles de la URL y la base de datos de la aplicación. Entonces, al utilizar un singleton en Java se garantiza que esta información sea accesible de forma única y consistente en toda la aplicación.

Cuándo usar el patrón Singleton en Java

Seguro ya te has dado cuenta que este patrón es bastante usado, sobre todo cuando se debe garantizar que solo haya una instancia de un recurso en toda la aplicación. Además de eso, aquí te dejo otros escenarios comunes:

Configuración de aplicaciones: En aplicaciones grandes, la configuración global como la URL del servidor o los parámetros de la base de datos se almacenan a menudo en un singleton para que cualquier parte de la aplicación pueda acceder a ellos.
Conexiones a bases de datos: Gestionar las conexiones a una base de datos utilizando un singleton ayuda a reducir el número de conexiones innecesarias.
Registro de logs: Un sistema de registro de eventos o logs puede implementarse como un singleton para asegurarse de que todos los mensajes de log se registren en el mismo lugar.

Implementaciones comunes de Singleton en Java

Te presentaré las diferentes maneras en las que puedes implementar el patrón singleton en Java, recuerda que cada una tiene ventajas y desventajas:

Singleton perezoso (Lazy Initialization)

Este enfoque asegura que la instancia del singleton se cree solo cuando se necesita por primera vez.

public class SingletonLazy {
    private static SingletonLazy instancia;

    private SingletonLazy() { }

    public static SingletonLazy getInstance() {
        if (instancia == null) {
            instancia = new SingletonLazy();
        }
        return instancia;
    }
}

Singleton con inicialización temprana (Eager Initialization)

En este caso, la instancia se crea de inmediato cuando la clase se carga en la memoria, incluso si nunca se usa.

public class SingletonEager {
    private static final SingletonEager instancia = new SingletonEager();

    private SingletonEager() { }

    public static SingletonEager getInstance() {
        return instancia;
    }
}

Singleton con sincronización (Thread-safe Singleton)

Cuando se trata de aplicaciones que manejan múltiples hilos, puedes sincronizar el método getInstance() y asegurarte de que solo un hilo pueda crear la instancia a la vez.

public class SingletonThreadSafe {
    private static SingletonThreadSafe instancia;

    private SingletonThreadSafe() { }

    public static synchronized SingletonThreadSafe getInstance() {
        if (instancia == null) {
            instancia = new SingletonThreadSafe();
        }
        return instancia;
    }
}

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