单例模式的写法(考虑多线程的情况下)

本文深入探讨了四种不同的单例模式实现方法:懒汉式、饥汉式、双重检验锁及静态内部类方式,并介绍了枚举实现单例的优势。每种实现都有其特点,适用于不同的场景。

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/**
 *  懒汉式单例
 */
public class Singleton1{
    private static Singleton1 singleton = null;
    private Singleton1(){}
    public synchronized Singleton1 getInstance(){
        if(singleton == null){
            singleton = new Singleton1();
        }
        return singleton;
    }
}
/**
 * 饥汉式单例
 */
class Singleton2{
    private static volatile Singleton2 singleton = new Singleton2();
    private Singleton2(){}
    public Singleton2 getInstance(){
        return singleton;
    }
}
/**
 * 双重检验锁实现惰性单例模式
 * 第一重判断只在单例未实现时判断,并且假设多个线程通过了第一个if,这时候他们进入synchronized关键字控制的同步代码块中,只有一个线程
 * 独占,这时候他判断如果singleton还是null的话就初始化,然后该线程退出了同步代码块,刚才同时跟之前线程一起等待的线程使用权的线程们,
 * 再次检查第二重判断的时候singleton就不为null了,此时会直接返回,这样就保证了线程安全,至此过程结束
 * 
 */
class Singleton3{
    private static volatile Singleton3 singleton = null;
    private Singleton3() {}
    public static Singleton3 getInstance(){
        //
        if (null == singleton) {
            synchronized (Singleton3.class) {
                if (null == singleton) {
                    singleton = new Singleton3();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

}
/*
 * 静态内部类实现惰性单例
 * 有类加载过程jvm控制线程安全
 * 调用return Inner.getSingleton时,singleton在第一次调用时实例化
 * 具体细节需要了解内部类
 */
class Singleton4{
    private static class Inner{
        //final可有可无
        private static final Singleton4 singeton = new Singleton4();
    }
    private Singleton4(){};
    public Singleton4 getSingleton(){
        return Inner.singeton;
    }
}
/*
 * 枚举实现单例
 * 涉及到类的序列化和防止反射攻击
 * 枚举实现的方式是最容易也是最佳的
 * 具体细节需要深入了解java枚举
 */
enum Singleton{
    INSTANCE;
}
<think>好的,我现在需要回答用户关于Java标准单例模式实现方式的问题。首先,用户提到他们参考了站内的两篇引用内容,分别是关于枚举实现的优势以及饿汉式和懒汉式模式的示代码。我需要结合这些信息,同时确保回答符合用户的要求,即结构清晰、分步解释,并且正确引用提供的资料。 首先,我应该回顾单例模式的基本概念,确保用户理解这是用来确保一个类只有一个实,并提供全局访问点。然后,根据引用中的内容,Java中常见的实现方式包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁和枚举实现。用户提到的引用[1]强调了枚举实现的优势,而引用[2]则展示了饿汉式和懒汉式的代码示。 接下来,我需要分别解释每种实现方式: 1. 饿汉式:类加载时就初始化实,线程安全,但可能造成资源浪费。引用[2]中的代码示展示了这一点,其中静态变量xh在类加载时就被初始化。 2. 懒汉式:延迟加载,但在多线程环境下需要同步处理,否则可能产生多个实。用户提供的代码中,懒汉式可能没有同步机制,需要指出线程不安全的问题,并给出改进方法,比如加synchronized关键字,或者使用双重检查锁。 3. 双重检查锁:结合懒加载和线程安全,减少同步开销。需要详细说明volatile关键字的作用,以及为什么需要两次检查实是否为null。 4. 枚举实现:引用[1]中提到枚举实现是线程安全且防止反射攻击的最佳方式。需要解释枚举的特性,如实由JVM保证唯一,并且序列化机制天然支持。 在编写过程中,要确保代码示符合用户给出的格式要求,即行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这里主要是代码块,所以要注意语法正确。如,Java代码需要用三个反引号包裹,并注明语言类型。 此外,用户要求生成相关问题,我需要根据回答内容提出三个相关问题,帮助用户进一步学习,比如性能比较、防止反射攻击的方法,以及枚举实现的其他优势。 需要检查是否有遗漏的实现方式,或者是否有其他需要注意的细节,比如序列化问题、反射攻击的防范,这些在枚举实现中已经处理,但在其他实现中可能需要额外代码,比如readResolve方法。 最后,确保回答结构清晰,分点说明,每个实现方式都有代码示和优缺点分析,并且正确引用提供的资料,如引用[1]和引用[2]中的相关内容。同时,语言要使用中文,避免使用Markdown格式,但代码块需要正确标示。</think>Java中标准单例模式的实现主要有以下四种方式,每种方式针对不同场景提供解决方案: ### 一、饿汉式(Eager Initialization) ```java public class Singleton { // 类加载时直接初始化(静态变量) private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); // 私有构造器防止外部实化 private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` * **优点**:线程安全,实现简 * **缺点**:类加载时即创建实,可能造成资源浪费[^2] ### 二、懒汉式(Lazy Initialization) ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} // 同步方法保证线程安全 public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` * **优点**:延迟初始化 * **缺点**:同步锁影响性能(每次调用都加锁) ### 三、双重检查锁(Double-Checked Locking) ```java public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次检查 synchronized (Singleton.class) { // 加锁 if (instance == null) { // 第二次检查 instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` * **优势**:线程安全且性能优化 * **关键点**:`volatile`关键字防止指令重排序[^1] ### 四、枚举实现(推荐方式) ```java public enum Singleton { INSTANCE; public void doSomething() { // 业务方法 } } ``` * **绝对优势**: 1. 天然防止反射攻击 2. 自动处理序列化/反序列化 3. 线程安全由JVM保证[^1] * **应用场景**:Spring框架的Bean管理、数据库连接池 ### 性能对比表 | 实现方式 | 线程安全 | 延迟加载 | 防反射 | 序列化安全 | |------------|------|------|-----|-------| | 饿汉式 | ✔ | ✘ | ✘ | ✘ | | 懒汉式 | ✔ | ✔ | ✘ | ✘ | | 双重检查锁 | ✔ | ✔ | ✘ | ✘ | | **枚举实现** | ✔ | ✘ | ✔ | ✔ |
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