关于单例模式

原创已于 2022-09-21 11:10:43 修改 · 133 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#单例模式 #java #开发语言

于 2022-09-21 11:08:33 首次发布

本文详细介绍了单例模式的概念，以及实现单例模式的多种方法，包括懒汉模式（线程不安全、线程安全）、饿汉模式、双检锁/双重校验锁和登记式/静态内部类。每种方法的优缺点和适用场景都有所阐述，是学习和理解Java单例模式的宝贵资料。

一、什么是单例模式

单例模式（Singleton Pattern）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型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
这种模式涉及到一个单一的类，该类负责创建自己的对象，同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式，可以直接访问，不需要实例化该类的对象。
注意： 1、单例类只能有一个实例。 2、单例类必须自己创建自己的唯一实例。 3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

二、实现单例模式的几种方法

懒汉模式（线程不安全）
懒汉模式（线程安全）
饿汉模式
双检锁/双重校验锁
登记式/静态内部类
枚举

三、简述以上几种方式的属性

1. 懒汉模式（线程不安全）

是否 Lazy 初始化：是
是否多线程安全：否
实现难度：易
描述：这种方式是最基本的实现方式，这种实现最大的问题就是不支持多线程。因为没有加锁 synchronized，所以严格意义上它并不算单例模式。

2. 懒汉模式（线程安全）

是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式具备很好的 lazy loading，能够在多线程中很好的工作，但是，效率很低，99% 情况下不需要同步。优点：第一次调用才初始化，避免内存浪费。缺点：必须加锁 synchronized 才能保证单例，但加锁会影响效率。

3. 饿汉模式

是否 Lazy 初始化：否是否多线程安全：是实现难度：易描述：这种方式比较常用，但容易产生垃圾对象。优点：没有加锁，执行效率会提高。缺点：类加载时就初始化，浪费内存。

4. 双检锁/双重校验锁

JDK 版本：JDK1.5 起是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：较复杂描述：这种方式采用双锁机制，安全且在多线程情况下能保持高性能。

5. 登记式/静态内部类

是否 Lazy 初始化：是是否多线程安全：是实现难度：一般描述：这种方式能达到双检锁方式一样的功效，但实现更简单。对静态域使用延迟初始化，应使用这种方式而不是双检锁方式。这种方式只适用于静态域的情况，双检锁方式可在实例域需要延迟初始化时使用。

四、懒汉模式

1. 线程不安全

public class A{
	// 懒汉模式
	private static A a = null;
	// 私有化构造方法
	private A(){};
	public static A getInstance(){
		if(a == null){
			a = new A();
		}
		return a;
	}
}

2.线程安全

public class A{
	// 懒汉模式
	private static A a = null;
	private A(){};
	public static synchronized A getInstance(){
		if(a == null){
			a = new A();
		}
		return a;
	}
}

3. 双检锁/双重校验锁

public class A{
	// 懒汉模式
	private static A a = null;
	private A(){};
	public static A getInstance(){
		if(a == null){
			synchronized(A.class){
				if(a == null){
					a = new A();
				}
			}
		}
		return a;
	}
}

五、饿汉模式

public class B{
	// 饿汉模式
	private static B b = new B();
	public static B getInstance(){
		return b;
	}
}