Java单例模式总结

最新推荐文章于 2025-03-11 17:01:45 发布

cshoney

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分类专栏： Java开发笔记文章标签： Java

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本文深入探讨了单例模式的两种实现方式：懒汉模式和饿汉模式，分析了各自的优缺点，并介绍了如何通过内部类和枚举实现线程安全及延迟加载。懒汉模式在需要时创建实例，但存在多线程安全问题；饿汉模式在类加载时创建实例，线程安全但可能浪费资源。内部类和枚举则结合了两者的优点。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

懒汉模式：在需要使用对象时，new 一个出来，延迟加载，需要时才生成

缺点：存在多线程问题，可能会实例化多个对象。线程1在new对象之前，线程2已经开始进行null判断导致。加入volatile（禁止指令重排序）和synchronized（同步）修饰虽然可以在一定程度上解决多线程安全问题，但是效率低下。

// 懒汉模式
public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
        // 私有化构造函数，防止外部实例化该类
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

// 修改后
public class Singleton {
    // volatile 避免内存可见性引出的问题
    private volatile static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
        // 私有化构造函数，防止外部实例化该类
    }

    public static Singleton getInstance() {
        // 双重检验锁
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

饿汉模式：在一开始就new出对象实例，线程安全

缺点：不能延时加载，可能浪费资源。

// 饿汉模式
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
        // 私有化构造函数，防止外部实例化该类
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

使用内部类实现线程安全和延迟加载：

// 内部类
public class Singleton {
    private  static class InstanceHolder{
        public static final Singleton instance = new Singleton();
    }

    private Singleton(){
        // 私有化构造函数，防止外部实例化该类
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return InstanceHolder.instance;
    }
}

通过枚举实现单例：

1、线程安全（饿汉模式）

2、不会因为序列化而产生新的实例(因为它自己实现了readResolve方法)

3、防止反射攻击(enum类有abstract修饰，不可实例化)

// 枚举示例1
enum SingletonDemo{
    INSTANCE;
    public void otherMethods(){
        System.out.println("Something");
    }
}

// 枚举示例2
public class MyObject {
    private enum MyEnumSingleton {
        INSTANCE;
        private Resource resource;

        private MyEnumSingleton() {
            resource = new Resource();
        }

        public Resource getResource() {
            return resource;
        }
    }

    public static Resource getResource() {
        return MyEnumSingleton.INSTANCE.getResource();
    }
}