一、问题描述

在现实生活中，居民身份证号码具有唯一性，同一个人不允许有多个身份证号码，第一次申请身份证时将给居民分配一个身份证号码，如果之后因为遗失等原因补办时，还是使用原来的身份证号码，不会产生新的号码。现使用单例模式模拟该场景，设计类图并编程实现。

二、问题分析

1.采用单例模式的原因分析

①身份证号码系统是保证在外部不能进行类的实例化所以类的构造方法是私有的，外部类不能访问。
②身份证号码系统是在类内部自行创建该实例，并且在第一次被引用时将自己实例化。
③身份证号码系统外部（向整个系统）提供该实例通过一个静态方法，该方法返回一个实例。

2.类图

三、两种常用的单例模式对比

1.饿汉式与懒汉式

属性和构造方法都是私有的，都有一个向外部提供实例的公有方法。不同点:饿汉式单例模式是在类被初始化时创建类的实例，而懒汉式单例模式的单例类是在第一次被引用是将自己实例化。从资源利用效率看，饿汉式单例模式比懒汉式单例模式好;从速度和应时间看，懒汉式单例模式比饿汉式单例模式好。

四、单例模式的优缺点

1.单例模式的优点

（1）实例控制：单例模式会阻止其他对象实例化其自己的单例对象的副本，从而确保所有对象都访问唯一实例。
（2）灵活性：因为类控制了实例化过程，所以类可以灵活更改实例化过程。

2.单例模式的缺点

（1）开销：虽然数量很少，但如果每次对象请求引用时都要检查是否存在类的实例，将仍然需要一些开销。可以通过使用静态初始化解决此问题。
（2）可能的开发混淆：使用单例对象（尤其在类库中定义的对象）时，开发人员必须记住自己不能使用new关键字实例化对象。因为可能无法访问库源代码，因此应用程序开发人员可能会意外发现自己无法直接实例化此类。

五、代码及结果

IdentityCardNo接口：

public class IdentityCardNo {private static IdentityCardNo id = null;private String No;private IdentityCardNo(){}public static IdentityCardNo getInstance(){if (id == null){id = new IdentityCardNo();}return id;}public String getNo() {return No;}public void setNo(String no) {No = no;}
}

测试类：

import javax.swing.*;
public class Test {public static void main(String args[]){IdentityCardNo NO1,NO2;NO1 = IdentityCardNo.getInstance();NO1.setNo("123");System.out.println(NO1.getNo());NO2 = IdentityCardNo.getInstance();NO2.setNo("456");System.out.println(NO1.getNo());System.out.println(NO2.getNo());JOptionPane.showMessageDialog(null,NO1.equals(NO2));}
}

运行结果：

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