设计模式之单例模式

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本文深入解析单例模式的四种实现方式：饿汉模式、懒汉模式（非线程安全）、懒汉模式（线程安全）及DCL双检查锁机制。详细介绍了每种方式的优缺点，帮助读者理解并选择适合的单例模式实现。

单例模式

定义: 确保应用中应用单例模式的类只能有一个实例

实现:

构造方法私有化，使其不能在外部通过使用 new 关键字来实例化对象
在类产生唯一一个 private static 的实例化对象
定义一个静态方法返回该对象

具体实现一: 饿汉模式(线程安全)
在类加载时就创建对象
优点: 实现简单，线程安全
缺点: 在类加载时就实例化了对象，使此对象一直存在，当类被卸载时才会释放内存，故在一定情况下消耗内存

public class TestOne {

    //实例化一个私有的对象实例
    private static final TestOne testOne = new TestOne();

    //构造方法私有化
    private TestOne() {}

    //定义静态方法返回实例
    public static TestOne getInstance() {
        return testOne;
    }

}

具体实现二: 懒汉模式(非线程安全)
在类中定义类属性，在 get 方法中实例化对象，即在调用才实例化对象
优点: 实现简单，只有在调用时才会实例化对象，内存占用少
缺点: 线程不安全

public class TestTwo {

    //定义一个私有的对象
    private static TestTwo testTwo;

    //构造方法私有化
    private TestTwo() {}

    //定义一个静态方法返回实例
    public static TestTwo getInstance() {
        if (testTwo == null) {
            testTwo = new TestTwo();   //在 get 方法中实例化对象
        }
        return testTwo;
    }

}

具体实现三: 懒汉模式(线程安全)
使用 synchronized 关键字修饰 get 方法，使其同步
优点: 保证了懒汉模式的线程安全
缺点: synchronize 效率的

public class TestThree {

    //定义私有类类型属性
    private static TestThree testThree;

    //构造方法私有化
    private TestThree() {}

    //定义静态方法返回实例化对象,用 synchronized 关键字修饰使其线程安全
    public static synchronized TestThree getInstance() {
        if (testThree == null) {
            testThree = new TestThree();
        }
        return testThree;
    }

}

具体实现四: DCL双检查锁机制(最完美实现)
优点: 效率高，线程安全，多线程操作原子性
缺点: 没有

public class TestFour {

    //定义类类型属性
    private static TestFour testFour;

    //构造方法私有化
    private TestFour() {}

    //定义一个静态方法返回对象
    public static TestFour getInstance() {
        if (testFour == null) {   //先判断对象是否存在
            synchronized (TestFour.class) {   //当此线程得到锁时
                if (testFour == null) {
                    testFour = new TestFour();
                }
            }
        }
        return testFour;
    }

}

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