面时莫慌 | 设计模式 | 挑战单例模式（一）

最新推荐文章于 2024-02-08 19:45:36 发布

青Cheng序员石头

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分类专栏：面试莫慌 | 设计模式文章标签： spring java 数据库设计模式

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本文详细探讨了Java单例模式的各种实现方式，包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类、注册式（Enum）和ThreadLocal。对比分析它们的优缺点，适合开发者理解和选择适用场景。

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说起单例模式，这个是GOF 23中经典设计模式中的经典。大多数开发人员都能实现两三种，这篇文章来分析所有的实现方式，以及各个的优缺点。

一、概念

单例模式是 Java 中最简单的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建模式，因为这种模式提供了创建对象的最佳方法之一。

这种模式涉及一个单一的类，它负责创建一个对象，同时确保只创建一个对象。此类提供了一种访问其唯一可以直接访问的对象的方法，而无需实例化该类的对象。

单例模式在实际开发中应用十分广泛，比如在J2EE标准中，ServletContext、ServletContextConfig等；还有在我们使用的Spring框架中ApplicationContext;也还有我们用到一个数据库连接框架的连接池都是单例的形式。

单例的实现方式多种多样，最主要包括：

饿汉式
懒汉式
双重检查锁式
静态内部类
注册式（Enum实现）
ThreadLocal线程式

二、饿汉式

饿汉式单例就是在类加载的时候立即初始化，并且创建单例对象。绝对线程安全，在线程还有出现以前就是实例化了，不可能存在访问安全问题。

实现方式如下：

public class SingletonInHungry {
    private static final SingletonInHungry INSTANCE = new SingletonInHungry();
    
    private SingletonInHungry(){
    }
    
    public static SingletonInHungry getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

我们可以从代码实现上看出，饿汉式单例的优点包括没有加任何的锁、执行效率比较高。缺点也是相当明显，类加载的就初始化完成，不管你用还是不用，都站着空间，浪费了内存，很有可能长期不会使用，占着茅坑不拉屎。

另外，饿汉式还有另一种实现方式，如下所示，这种实现方式是利用静态代码块的机制。

public class SingletonInAnotherHungry {
    
    private static final SingletonInAnotherHungry INSTANCE;

    static {
        INSTANCE = new SingletonInAnotherHungry();
    }
    
    private SingletonInAnotherHungry(){}
    
    public static SingletonInAnotherHungry getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

这两种实现方式都可，易于理解，饿汉式适用于单例对象较少的情况。