Java单例模式——静态内部类实现

最新推荐文章于 2023-03-07 16:12:31 发布

ZzzCrazyPig

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分类专栏： java.基础文章标签： java 设计模式

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本文详细介绍了单例模式的基本概念及其实现重点，通过对比传统方式和特殊做法，深入探讨了单例模式在多线程环境下的多线程安全性和巧妙实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Singleton是众多设计模式中最容易理解的一种，也是众多设计模式中较为重要的一种设计模式。

Singleton模式实现的重点在于将构造函数私有化(private)，并通过提供静态公有函数(public synchronized static xxx getInstance)来获取定义在类中的静态私有成员(private static xxx instance)，通过一个简单的判断静态实例是否为空来控制这个类只能够new一次，即控制了一个类只能有单个实例，一般的实现如下代码所示：

package com.study.dp.singleton;

/**
 * 传统方式实现单例模式
 * @author CrazyPig
 *
 */
public class TraditionalSingletion {
	
	// 单实例
	private static TraditionalSingletion instance;
	
	// 不让new
	private TraditionalSingletion() {
		System.out.println("private TraditionalSingletion()");
	}
	
	public synchronized static TraditionalSingletion getInstance() {
		System.out.println("TraditionalSingletion getInstance()");
		if(instance == null) {
			System.out.println("instance = new TraditionalSingletion()");
			instance = new TraditionalSingletion();
		}
		return instance;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		TraditionalSingletion instance = TraditionalSingletion.getInstance();
		System.out.println("========================================");
		TraditionalSingletion instance01 = TraditionalSingletion.getInstance();
		System.out.println("========================================");
		TraditionalSingletion instance02 = TraditionalSingletion.getInstance();
	}

}

今天偶然在一篇文章中看到另外一种巧妙的做法，通过将这个单实例的引用变量定义在静态内部类中，来实现单例，这样可以做到不用if条件进行判断，并且是多线程安全的(由jvm保证)。这个特殊的做法如下所示：

package com.study.dp.singleton;

/**
 * 静态内部类实现单例模式
 * @author CrazyPig
 *
 */
public class SpecialSingleton {
	
	// 静态内部类
	private static class NestClass {
		private static SpecialSingleton instance;
		static {
			System.out.println("instance = new SingletonTest()");
			instance = new SpecialSingleton();
		}
	}
	
	// 不能直接new
	private SpecialSingleton() {
		System.out.println("private SingletonTest()");
	}
	
	public static SpecialSingleton getInstance() {
		System.out.println("SingletonTest getInstance()");
		return NestClass.instance;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SpecialSingleton instance = SpecialSingleton.getInstance();
		System.out.println("========================================");
		SpecialSingleton instance01 = SpecialSingleton.getInstance();
		System.out.println("========================================");
		SpecialSingleton instance02 = SpecialSingleton.getInstance();
	}

}

当第一次引用getInstance()方法的时候，访问静态内部类中的静态成员变量，此时该内部类需要调用static代码块(因为首次访问该类)。而后再次访问getInstance()方法会直接返回instace引用。这种做法相对于传统做法更加巧妙。