设计模式之单例模式

最新推荐文章于 2024-10-23 22:17:36 发布

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本文深入解析单例模式，包括其目的、实现方式如饿汉式和懒汉式，以及线程安全问题的解决方案。通过代码示例，展示了如何在Java中实现不同类型的单例模式。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

单例模式：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

解决的问题：一个全局使用的类，频繁的创建和销毁。

1. 饿汉式单例（立即加载）

// 饿汉式单例
public class Singleton1 {
    // 私有构造
    private Singleton1() {}

    private static Singleton1 single = new Singleton1();

    // 静态工厂方法
    public static Singleton1 getInstance() {
        return single;
    }
}

2. 懒汉式单例（延时加载）

// 懒汉式单例
public class Singleton2 {

    // 私有构造
    private Singleton2() {}

    private static Singleton2 single = null;

    public static Singleton2 getInstance() {
        if(single == null){
            single = new Singleton2();
        }
        return single;
    }
}

饿汉式和懒汉式的区别：

饿汉式是一加载就把单例实例化，而懒汉式是当调用静态方法getInstance的时候，初始化单例。

饿汉式是线程安全的，懒汉线程不安全。

懒汉式改进：

方法加锁或者同步代码块加锁，保证了线程安全，但效率低。每次都要加锁解锁。代码入下

public class Singleton3 {
    // 私有构造
    private Singleton3() {}

    private static Singleton3 single = null;

    public static Singleton3 getInstance() {
        
        // 等同于 synchronized public static Singleton3 getInstance()
        synchronized(Singleton3.class){
          // 注意：里面的判断是一定要加的，否则出现线程安全问题
            if(single == null){
                single = new Singleton3();
            }
        }
        return single;
    }
}

继续改进：

双重锁定方法。先进行判断，若未被创建时，加锁。代码入下

public class Singleton4 {
    // 私有构造
    private Singleton4() {}

    private static Singleton4 single = null;

    // 双重检查
    public static Singleton4 getInstance() {
        if (single == null) {
            synchronized (Singleton4.class) {
                if (single == null) {
                    single = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return single;
    }
}

当然，还可以使用静态内部类，静态代码块，内部枚举类等方式