23种设计模式之单例模式--Singleton

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于 2019-03-04 20:22:18 发布

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分类专栏：设计模式

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本文深入探讨了Singleton设计模式的实现方式，包括饿汉式和懒汉式的优缺点，以及如何在多线程环境下确保实例的唯一性和线程安全性。通过代码示例详细解析了静态内部类的使用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Singleton是软件开发中最常用的的设计模式之一，它有三个要点：

只能有一个实例（构造器私有化）;
在内部自行创建该实例（用一个静态变量来保存唯一的实例）;
向外部提供获得实例的方式（1. 直接暴露; 2. 用静态变量的get方法获取;）

饿汉式：直接创建，不存在线程安全问题
两种写法

public class Singleton {

    public static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton(){
    }
    
}

public class Singleton {

    public static final Singleton INSTANCE;

    static {
        INSTANCE = new Singleton();
    }

    private Singleton(){
    }

}

直接用类名点方法，在加载类的时候实例就已经被创建，不管要要不要都会被创建。

懒汉式：延迟加载

public class Singleton {

    public static Singleton instance;

    private Singleton(){
    }

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

}

这种方式存在线程安全问题，适用于单线程，我们来优化一下

public class Singleton {

    public static Singleton instance;

    private Singleton(){
    }

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

}

使用同步来实现线程安全（适用于多线程），我们还可以用内部类的方式来实现

public class Singleton {

    private Singleton(){}

    private static class Inner{
        public static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return Inner.INSTANCE;
    }
    
}

静态内部类不会随着外部类加载种初始化而初始化，当调用时才加载（适用于多线程）。