Java 单例设计模式详解：饿汉式与懒汉式实现核心

原创于 2025-12-03 18:15:40 发布 · 161 阅读

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#java #设计模式 #开发语言

一、核心定义

单例模式是创建型设计模式的一种，核心目标是保证一个类在整个应用生命周期中只存在一个实例对象，同时提供全局唯一的访问入口，避免多实例导致的资源浪费或逻辑混乱。

二、核心要素（3 个，缺一不可）

私有构造方法：用 private 修饰构造方法，禁止外界通过 new 关键字直接创建实例，从根源控制实例数量。
私有静态实例：在类内部声明一个 private static 修饰的本类实例，作为全局唯一的实例对象（静态确保属于 “类级别”，而非 “对象级别”）。
公有静态访问方法：提供一个 public static 修饰的方法（通常命名为 getInstance()），作为外界获取单例实例的唯一入口。

三、两种常用实现方式

1. 饿汉式（立即加载）

实现代码

public class UserServiceIml {
    // 1. 私有静态实例：类加载时直接创建（饿汉核心）
    private static UserServiceIml instance = new UserServiceIml();

    // 2. 私有构造方法：禁止外界new
    private UserServiceIml() {}

    // 3. 公有静态访问方法：直接返回已创建的实例
    public static UserServiceIml getInstance() {
        return instance;
    }

    // 业务方法（示例）
    public ResponseDTO login(String account, String password) {
        // 登录逻辑...
        return new ResponseDTO();
    }
}

核心原理

利用 Java 类加载机制 —— 类首次被加载到 JVM 时，静态变量 instance 会立即初始化并创建实例。由于 JVM 保证 “同一类仅加载一次”，因此饿汉式天然线程安全，无需额外处理。

优缺点

优点：实现简单，获取实例速度快（直接返回已创建的实例），无线程安全问题。
缺点：类加载时就创建实例，即使后续不使用，也会占用内存（可能造成资源浪费，适合实例创建成本低的场景）。

2. 懒汉式（延迟加载）

基础实现代码（注意：线程不安全）

public class UserServiceIml {
    // 1. 私有静态实例：仅声明，不立即创建（懒汉核心）
    private static UserServiceIml instance;

    // 2. 私有构造方法：禁止外界new
    private UserServiceIml() {}

    // 3. 公有静态访问方法：使用时才创建实例
    public static UserServiceIml getInstance() {
        // 实例不存在时才创建
        if (instance == null) {
            instance = new UserServiceIml();
        }
        return instance;
    }

    // 业务方法（示例）
    public ResponseDTO login(String account, String password) {
        // 登录逻辑...
        return new ResponseDTO();
    }
}