Java设计模式：单例问题实例与解析

原创偏执的太偏执、 2024-11-09 18:42 28阅读 0赞

Java中的单例模式是一种常用的设计模式，其目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。以下是单例模式的几种实现方式，以及它们的优缺点解析。

###1.懒汉式（线程不安全）

```javapublic class Singleton {
 private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
 instance = new Singleton();
 }
 return instance;
 }
}
```**优点：**只有在需要时才创建实例，节省资源。

**缺点：** 在多线程环境下，如果两个线程同时进入`getInstance()`方法，可能会创建多个实例，导致单例模式被破坏。

###2.懒汉式（线程安全）

```javapublic class Singleton {
 private static Singleton instance;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
 instance = new Singleton();
 }
 return instance;
 }
}
```**优点：**通过`synchronized`关键字保证了线程安全。

**缺点：**每次调用`getInstance()`方法都需要进行同步，效率较低。

###3.饿汉式```javapublic class Singleton {
 private static final Singleton instance = new Singleton();

private Singleton() {}

public static Singleton getInstance() {
 return instance;
 }
}
```**优点：** 类加载时就完成了实例化，避免了线程同步问题，效率较高。

**缺点：** 类加载时就初始化，不管是否需要，都占用资源。

###4.双重检查锁定（DCL，线程安全）

```javapublic 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;
 }
}
```**优点：**既保证了线程安全，又提高了效率。

**缺点：** 实现较为复杂，需要理解双重检查锁定的原理。

###5.静态内部类```javapublic class Singleton {
 private Singleton() {}

private static class SingletonHolder {
 private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
 }

public static Singleton getInstance() {
 return SingletonHolder.INSTANCE;
 }
}
```**优点：**利用了类加载机制，既保证了线程安全，又实现了延迟加载。

**缺点：**相比其他方法，代码稍显复杂。

###6.枚举```javapublic enum Singleton {
INSTANCE;

public void doSomething() {
// do something }
}
```**优点：**枚举提供了序列化机制，防止反序列化重新创建新的对象，实现单例模式最简单有效的方式。

**缺点：** 不能继承，对于需要继承的场景不适用。

每种实现方式都有其适用场景和优缺点，开发者可以根据实际需求选择合适的实现方式。