Java基础教程（209）创建型模式之单例：单例模式深度剖析：Java中那些你不能错过的创建技巧

最新推荐文章于 2025-11-25 12:11:25 发布

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一、单例模式的核心思想

单例模式（Singleton Pattern）作为创建型设计模式的代表，其核心目标是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式在需要控制资源（如数据库连接池、线程池）或共享配置信息的场景中极为重要。

二、实现方式的演进与优化

1. 饿汉式：简单但可能浪费资源

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    
    private EagerSingleton() {}
    
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2. 懒汉式：延迟加载但需解决线程安全问题

public class LazySingleton {
    private static volatile LazySingleton instance;
    
    private LazySingleton() {}
    
    public static LazySingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (LazySingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new LazySingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

3. 静态内部类：优雅的实现方式

public class InnerClassSingleton {
    private InnerClassSingleton() {}
    
    private static class SingletonHolder {
        private static final InnerClassSingleton instance = new InnerClassSingleton();
    }
    
    public static InnerClassSingleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

4. 枚举单例：Effective Java推荐的方式

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
    
    public void doSomething() {
        // 业务方法
    }
}

三、单例模式的陷阱与突破

反射攻击防护：通过修改构造器防止反射创建新实例

private Singleton() {
    if (instance != null) {
        throw new IllegalStateException("实例已存在");
    }
}

序列化破坏防护：实现readResolve方法防止反序列化创建新实例

private Object readResolve() {
    return getInstance();
}

四、应用场景与最佳实践

单例模式适用于需要频繁创建和销毁的对象、创建耗时或耗资源的对象，以及需要严格控制实例数量的场景。在Spring框架中，Bean默认采用单例模式管理，极大地提高了性能。

然而，单例模式也带来了测试困难、隐藏依赖关系等问题。在实际开发中，应权衡利弊，避免滥用。枚举单例因其简洁性、线程安全性和防反射攻击的特性，成为目前最推荐的实现方式。

掌握单例模式的各种实现方式及其优缺点，能够帮助开发者根据具体场景选择最合适的方案，写出更加健壮、高效的代码。