java 设计模式（三）-- 单例模式

引言

单例模式是一种常用的软件设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。单例模式在Java中实现起来相对简单，但实现方式有多种，每种方式都有其特点和适用场景。

一、单例模式的实现方式

1. 懒汉式（线程不安全）：

这是最基本的单例实现方式，它在第一次调用getInstance()方法时才会创建实例。

public class Singleton {private static Singleton instance;// 私有化构造函数private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

这种方式的缺点是，如果多个线程同时访问getInstance()方法，可能会创建多个实例。

2. 懒汉式（线程安全）：

通过在方法上加锁来保证线程安全。

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

但这种方式的缺点是，每次调用getInstance()方法时都需要同步，这会影响性能。

3. 饿汉式：

在类加载时就创建实例，避免了多线程同步问题。

public class Singleton {private static final Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

这种方式简单，不存在多线程同步问题，但不管是否使用该实例，类装载时就完成实例化。

4. 双重检查锁定（Double-Checked Locking）`推荐`：

结合了懒汉式和饿汉式的优点，既保证了线程安全，又避免了同步带来的性能问题。

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

volatile关键字确保了多线程环境下instance变量的可见性。

5. 静态内部类：

静态内部类实现方式同样利用了类加载的机制来保证初始化instance时只有一个线程，同时利用了JVM的类加载机制来保证初始化instance时线程安全。

public class Singleton {private Singleton() {}private static class SingletonHolder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}