java 单例模式的优化

最新推荐文章于 2025-03-23 22:19:36 发布

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#多线程 #singleton #实例 #jvm #单例模式

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本文详细介绍了单例模式的实现方式，并针对不同场景进行了优化。从原始单例到延迟加载，再到内部类维护单例，每一步都旨在提高性能和减少资源消耗。通过深入分析，展示了如何在多线程环境下正确实现单例，以及如何避免不必要的初始化开销。

1、

public class Singleton {

	private Singleton()
	{
		System.out.println("创建单例");
	}
	private static Singleton instance = new Singleton();
	public static Singleton getInstance()
	{
		return instance;
	}
	
	public static void otherStaticFunc()
	{
		System.out.println("其他方法");
	}
	public static void main(String[] args) {
		Singleton.otherStaticFunc();
	}
}
输出：
创建单例
其他方法

不足分析：由于成员变量instance是static的，因此在JVM加载单例类时，就会被创建。此时就算调用该类中的其他方法，也会初始化instance，但是我们并没有使用它。假如它的初始化要做的工作比较多，就会影响调用其他函数的速度。

因此引入延迟加载机制。

2、

public class LazySingleton {

	public LazySingleton() {
		System.out.println("延迟加载单例");
	}

	private static LazySingleton instance = null;
	public static synchronized LazySingleton getInstance()
	{
		if(instance == null)
			instance = new LazySingleton();
		return instance;
	}
	public static void otherStaticFunc()
	{
		System.out.println("其他方法");
	}
	public static void main(String[] args) {
		LazySingleton.otherStaticFunc();
	}
}
输出：
其他方法

将instance初始化为空，确保类加载时无额外负担，getInstance()必须用同步关键字synchronized修饰，否者在多线程环境下会出问题。第二种方法较第一种方法相比，虽然实现了延迟加载的功能，但引入了同步，它的耗时远远大于第一种单例模式。

因此还要继续改进。
3、

public class StaticSingleton {
	private StaticSingleton(){
		System.out.println("内部内维护单例");
	}
	private static class SingletonHolder{
		private static StaticSingleton instance = new StaticSingleton();
	}
	public static StaticSingleton getInstance(){
		return SingletonHolder.instance;
	}
	public static void otherStaticFunc()
	{
		System.out.println("其他方法");
	}
	public static void main(String[] args) {
		StaticSingleton.otherStaticFunc();
	}
}
输出：
其他方法

用内部类的方式来维护单例，因为在类加载时，其内部类不会被初始化，genInstance()被调用时才会加载SingletonHolder。由于实例的建立是在类加载时完成，故对多线程是友好的，不需要使用同步关键字。