JAVA单例模式(线程安全)

本文详细探讨了单例模式的两种实现方式:静态内部类和双重检查加锁机制。通过具体代码示例,展示了如何确保类的唯一实例,并提供一个全局访问点。

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静态内部类实现:私有静态内部类,getInstance 获取内部类的静态实例化变量

public class Configurator {

    public static Configurator getInstance(){
        return Holder.INSTANCE;
    }

    private static class Holder{
       private static final Configurator INSTANCE = new Configurator();
    }

}

双重检查加锁机制实现: 私有构造方法,私有实例,通过 getInstance 获取实例

public class Core {

	private volatile static Core sInstance = null;
	private Core(){}
	
	public static Core getInstance() {
	    if (sInstance == null) {
	        synchronized (Core.class) {
	            if (sInstance == null) {
	                sInstance = new Core();
	            }
	        }
	    }
	    return sInstance;
	}
}
### Java单例模式线程安全实现 #### 静态内部类方式 在现代Java实践中,推荐使用基于类加载机制的静态内部类方式来实现单例模式。这种方式不仅简洁而且避免了双重检查锁定可能带来的复杂性[^1]。 ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } ``` 此方法利用了Java虚拟机(JVM)的类初始化特性,在首次调用`getInstance()`时才会加载并初始化内部类`SingletonHolder`及其唯一的实对象。由于类的初始化阶段由JVM保证其线程安全性,因此无需额外同步措施即可确保线程安全性和懒加载效果。 #### 双重检查锁定(DCL) 另一种常见的做法是采用双重检查锁定机制(Double Checked Locking),即先进行一次无锁检测再进入临界区执行加锁操作,并且在此之后还要做第二次验证以确认是否已经存在实。这种方法可以在一定程度上减少不必要的同步开销,提高性能效率[^3]。 ```java public class Singleton { private volatile static Singleton uniqueInstance; private Singleton() {} public static Singleton getUniqueInstance() { if (uniqueInstance == null) { // 第一重校验 synchronized (Singleton.class) { if (uniqueInstance == null) { // 第二重校验 uniqueInstance = new Singleton(); } } } return uniqueInstance; } } ``` 这里的关键在于声明了一个带有`volatile`修饰符的静态成员变量`uniqueInstance`,用于防止指令重排序造成的内存可见性问题,从而保障多线程环境下的正确行为。 虽然DCL能较好地平衡资源消耗与响应速度之间的关系,但由于其实现较为繁琐容易出错,所以在实际开发过程中更倾向于选择更为简可靠的静态内部类方案作为首选策略。
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