单例模式八大方式详解

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原创最新推荐文章于 2026-07-31 16:04:10 发布 191 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【理论知识】单例模式（懒汉式+饿汉式+枚举) 软件设计模式（Software Design Pattern）又称设计模式，是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。它描述了在软件设计过程中的一些不断重复发生的问题，以及该问题的解决方案。也就是说，它是解决特定问题的一系列套路，是前辈们的代码设计经验的总结，具有一定的普遍性，可以反复使用。其目的是为了提高代码的可重用性、代码的可读性和代码的可靠性。... 阅读详情

单例模式

模式介绍

所谓类的单例设计模式，就是采取一定的方法保证在整个的软件系统中，对某个类只能存在一个对象实例，并且该类只提供一个取得其对象实例的方法(静态方法)。

比如 Hibernate 中的 SessionFactory ，它充当数据存储源的代理，并负责创建 Session 对象。 SessionFactory 并不是轻量级的，一般情况下，一个项目通常只需要一个 SessionFactory 就够，这是就会使用到单例模式。

八种方式

饿汉式(静态常量)
饿汉式（静态代码块）
懒汉式(线程不安全)
懒汉式(线程安全，同步方法)
懒汉式(线程安全，同步代码块)
双重检查
静态内部类
枚举

饿汉式(静态常量)

饿汉式就是不管外界是否需要使用到这个单例，在类本身初始化的时候就已经将实例创建了。

步骤如下

创建实例属性
构造器私有化（避免外界访问）
类的内部创建对象
向外暴露一个静态的公共方法获取实例

实例演示

public class SingleTon01 {
    // 构造器私有化，禁止外界访问
    private SingleTon01(){}

    // 创建单一实例
    private static final SingleTon01 instance = new SingleTon01();

    // 向外界提供获取唯一实例的方法
    public static SingleTon01 getSingleTon01(){
        return instance;
    }
}

优缺点

优点：这种写法比较简单，就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。

没有线程同步的问题，是因为不会因为线程调用方法时多次创建实例对象，唯一的实例对象在类初始化时已经创建完毕。

缺点：在类装载的时候就完成实例化，没有达到懒加载（需要才创建，懒惰式）的效果。如果从始至终从未使用过这个实例，则会造成内存的浪费。

饿汉式（静态代码块）

通过静态代码块的形式创建单例对象。

演示

static {
    instance = new SingleTon01();
}

优缺点

这种方式和上面的方式其实类似，只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中，也是在类装载的时候，就执行静态代码块中的代码，初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。

结论：这种单例模式可用，但是可能造成内存浪费

懒汉式(线程不安全)

懒汉即需要才创建，不会主动提前创建。

演示

public class SingleTon02 {
    private static SingleTon02 single02;

    private SingleTon02(){}

    public SingleTon02 getSingle02(){
        if (single02 == null) {
            single02 = new SingleTon02();
        }
        
        return single02;
    }
}

优缺点

起到了懒加载的效果，但是只能在单线程下使用。
如果在多线程下，一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式

多线程并发问题，并发进入，导致多个实例创建

结论：在实际开发中，不要使用这种方式。

懒汉式(线程安全，同步方法)

在实例获取方法上添加同步锁。

演示

public class SingleTon03 {
    private static SingleTon03 single03;

    private SingleTon03(){}

    public synchronized SingleTon03 getSingle03(){
        if (single03 == null)
            single03 = new SingleTon03();
        return single03;
    }
}

优缺点

解决了部分线程不安全问题，并不是完全的线程安全
效率太低了，每个线程在想获得类的实例时候，执行getSingle03()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了，后面的想获得该类实例，直接return就行了。方法进行同步效率太低。

锁的范围太大，影响多线程执行效率

结论：在实际开发中，不推荐使用这种方式。

懒汉式(线程不安全，同步代码块)

通过将synchronized关键字的范围缩小，同步部分代码，提高多线程并发执行下的效率。

演示

public class SingleTon04 {
    private static SingleTon04 singleTon04;
    
    private SingleTon04(){}
    
    public static SingleTon04 getSingleTon04(){
        if (singleTon04 == null){
            synchronized (SingleTon04.class){
                singleTon04 = new SingleTon04();
            }
        }
        return singleTon04;
    }
}

优缺点

这种方式，本意是想对第四种实现方式的改进，因为前面同步方法效率太低，改为同步产生实例化的的代码块
但是这种同步并不能起到线程同步的作用。跟第3种实现方式遇到的情形一致，假如一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块，还未来得及往下执行，另一个线程也通过了这个判断语句，这时便会产生多个实例。

这个同步代码块锁的是整个类，在没执行这个方法前，已经有多个线程进入到这个类中，那么锁就无法对已经进入的线程起到作用。（可重入锁）

结论：在实际开发中，不能使用这种方式

改进

双端检锁加volatile修饰，单双端检锁也是线程不安全的，涉及到对象内存的分配问题。

public class SingleTon04 {
    // 在变量上添加volatile是增加变量的可见性
    private volatile static SingleTon04 singleTon04;

    private SingleTon04(){}

    // 双端检锁为了防止在执行该方法前已经进入该类的线程
    public static SingleTon04 getSingleTon04(){
        if (singleTon04 == null){
            synchronized (SingleTon04.class){
                if (singleTon04 == null)
                singleTon04 = new SingleTon04();
            }
        }
        return singleTon04;
    }
}

优缺点

Double-Check概念是多线程开发中常使用到的，如代码中所示，我们进行了两次if (singleton == null)检查，这样就可以保证部分线程安全了。
这样，实例化代码只用执行一次，后面再次访问时，判断if (singleton == null)，直接return实例化对象，也避免的反复进行方法同步.
线程安全、延迟加载、效率较高

结论：在实际开发中，推荐使用这种单例设计模式

静态内部类

通过内部类的机制来进行单例的创建。

演示

public class Singleton05 {
    private static class getInstance {
        private static final Singleton05 singleton05 = new Singleton05();
    }

    private Singleton05(){}

    public static Singleton05 getSingleTon05(){
        // 直接调用内部类的属性
        return getInstance.singleton05;
    }
}

优缺点

这种方式采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。
静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getSingleTon05方法，才会装载getInstance内部类，从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。

优点：避免了线程不安全，利用静态内部类特点实现延迟加载，效率高

结论：推荐使用

枚举

枚举本身就是一个类，是一种语法糖。本身枚举的构造器是私有的。

演示

enum SingleTon06 {
    // instance就是SingleTon06唯一的实例
    INSTANCE;
    public void method(){}
}

优缺点

这借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题，而
且还能防止反序列化重新创建新的对象。
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式

结论：推荐使用

单例模式在JDK 应用的源码分析

java.lang.Runtime就是经典的单例模式(饿汉式)，这里可以使用饿汉式是因为，在多线程下这个类是一定会用到的，这样也可以保证线程安全。

下面是部分源码

public class Runtime {
    private static Runtime currentRuntime = new Runtime();


    public static Runtime getRuntime() {
        return currentRuntime;
    }
}