一、对比总览

以下是不同单例模式实现方式的特性对比表格。表格从线程安全性、延迟加载、实现复杂度、反序列化安全性、防反射攻击性等多个方面进行考量。

特性	饿汉式	饱汉式	饱汉式-双检锁	静态内部类	枚举单例
线程安全性	√	×	√	√	√
延迟加载	×	√	√	√	×
实现复杂度	√	√	×	√	√
反序列化安全性	×	×	×	×	√
防反射攻击性	×	×	×	×	√

详细解释

1. 线程安全性：

   • 饿汉式：类加载时即创建实例（因为instance是static），线程安全。
   • 饱汉式：未使用同步机制，线程不安全。
   • 饱汉式-双检锁：使用同步块和双重检查锁，线程安全。
   • 静态内部类：通过类加载机制，线程安全。
   • 枚举单例：JVM确保线程安全。

2. 延迟加载：

   • 饿汉式：类加载时即创建实例，不具备延迟加载。
   • 饱汉式：实例在首次使用时创建，具备延迟加载。
   • 饱汉式-双检锁：实例在首次使用时创建，具备延迟加载。
   • 静态内部类：实例在首次使用时创建（因为静态内部类只有在使用时才会加载），具备延迟加载。
   • 枚举单例：类加载时即创建实例，不具备延迟加载。

3. 实现复杂度：

   • 饿汉式：实现简单。
   • 饱汉式：实现简单。
   • 饱汉式-双检锁：实现相对复杂。
   • 静态内部类：实现简单。
   • 枚举单例：实现简单。

4. 反序列化安全性：

   • 饿汉式、饱汉式、饱汉式-双检锁、静态内部类：需要实现 readResolve 方法以防止反序列化创建新实例。
   • 枚举单例：天然防止反序列化创建新实例，JVM保证。

5. 防反射攻击性：

   • 饿汉式、饱汉式、饱汉式-双检锁、静态内部类：可能通过反射创建新实例。
   • 枚举单例：防止反射攻击，创建新实例时抛出 IllegalArgumentException。

二、代码

1. 饿汉式

public class OrderManager1 {@Getter@Setterprivate Map<String, TradeOrder> orders = new HashMap<>();@Getterprivate static final OrderManager1 instance = new OrderManager1();/*** 添加订单** @param order 顺序*/public void addOrder(TradeOrder order) {orders.put(order.getId(), order);}/*** 获取订单** @param orderId 订单id* @return {@link TradeOrder}*/public TradeOrder getOrder(String orderId) {return orders.get(orderId);}
}

2. 饱汉式

public class OrderManager2 {@Getter@Setterprivate Map<String, TradeOrder> orders = new HashMap<>();private static OrderManager2 instance;public static OrderManager2 getInstance(){if (instance == null){instance = new OrderManager2();}return instance;}/*** 添加订单** @param order 顺序*/public void addOrder(TradeOrder order) {orders.put(order.getId(), order);}/*** 获取订单** @param orderId 订单id* @return {@link TradeOrder}*/public TradeOrder getOrder(String orderId) {return orders.get(orderId);}
}

3. 饱汉式-双检锁

public class OrderManager3 {@Getter@Setterprivate Map<String, TradeOrder> orders = new HashMap<>();private static OrderManager3 instance;public static OrderManager3 getInstance(){if (instance == null){synchronized (OrderManager3.class){if (instance == null){instance = new OrderManager3();}}instance = new OrderManager3();}return instance;}/*** 添加订单** @param order 顺序*/public void addOrder(TradeOrder order) {orders.put(order.getId(), order);}/*** 获取订单** @param orderId 订单id* @return {@link TradeOrder}*/public TradeOrder getOrder(String orderId) {return orders.get(orderId);}
}

4. 静态内部类

public class OrderManager4 {@Getter@Setterprivate Map<String, TradeOrder> orders = new HashMap<>();private static class SingletonHelper{private static final OrderManager4 INSTANCE = new OrderManager4();}public static OrderManager4 getInstance(){return SingletonHelper.INSTANCE;}/*** 添加订单** @param order 顺序*/public void addOrder(TradeOrder order) {orders.put(order.getId(), order);}/*** 获取订单** @param orderId 订单id* @return {@link TradeOrder}*/public TradeOrder getOrder(String orderId) {return orders.get(orderId);}
}

5. 枚举单例

public enum OrderManager5 {INSTANCE;@Getter@Setterprivate Map<String, TradeOrder> orders = new HashMap<>();/*** 添加订单** @param order 顺序*/public void addOrder(TradeOrder order) {orders.put(order.getId(), order);}/*** 获取订单** @param orderId 订单id* @return {@link TradeOrder}*/public TradeOrder getOrder(String orderId) {return orders.get(orderId);}
}

三、性能对比