设计模式01 - 单例模式

最新推荐文章于 2025-11-26 16:40:37 发布

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#设计模式 #java

本文深入解析单例模式的优缺点及其实现方式，包括饿汉式、懒汉式、静态内部类式和枚举单例等，探讨其在资源管理和性能优化中的应用。

单例模式

单例模式优点

由于单例模式只生成一个实例，较少了系统性能的开销，当一个对象的产生需要比较多的资源时，如读取配置、产生其它依赖对象时，
则可以通过在应用启动时直接产生一个单例对象，然后永久驻留内存来解决。
单例模式可以在系统设置全局的访问点，优化资源共享访问，例如可以设计一个单例类，负责所有数据表的映射表处理。

常见的五中单例模式实现方式：

主要的两种

饿汉式（线程安全，调用效率高，但不能延时加载）

package com.kele;

/**饿汉式单例模式
 * @author 12402
 */
public class SingleDemo01 {
    // 私有静态变量属性。  类初始化时，立即加载这个对象（没有延时加载的优势），
    private static SingleDemo01 instance = new SingleDemo01();

    //构造器私有
    private SingleDemo01(){

    }

    // 方法没有同步，调用效率高
    public static SingleDemo01 getInstance(){
        return instance;
    }


}

懒汉式(线程安全，调用效率不高，但能延时加载）

package com.kele;

/**懒汉式单例模式
 * @author 12402
 */
public class SingleDemo02 {

    //类初始化时，不初始化这个对象（可以延时加载，真正用时才加载）
    private static SingleDemo02 instance;

    //构造器私有
    private SingleDemo02(){

    }

    // 方法同步，调用效率变低了
    public static synchronized SingleDemo02 getInstance(){

        if (instance == null){
            // 真正用的时候再加载
            instance = new SingleDemo02();
        }
        return instance;
    }

    // 资源利用率高了，但是每次调用getinstance()方法是都需要同步，并发效率较低

}

其他

双重检测锁式（由于JVM底层内部模型原因，偶尔会出问题。不建议使用，不举例）

静态内部类式（线程安全，调用效率高，并且可以延时加载）

package com.kele;

/**静态内部类单例模式
 * @author 12402
 */
public class SingleDemo04 {

    private static class SingletonClassInstance{
        private static final SingleDemo04 instance = new SingleDemo04();
    }

    private SingleDemo04(){
    }

    public static SingleDemo04 getInstance(){
        return SingletonClassInstance.instance;
    }

    // 外部类没有static静态属性，不会像饿汉式那样立即加载对象
    // 只要真正调用getInstance()方法时才会加载静态内部类，加载类时是线程安全的，instance是static final类型，
    // 保证了内存中只有这样一个实例存在，而且只能被赋值一次，所以是线程安全的
    // 兼备了并发高效 调用，同事还能延时加载

}

枚举单例（线程安全，调用效率高，不可以延时加载）

package com.kele;

/**枚举类单例模式
 * @author 12402
 */
public enum  SingleDemo05 {

    // 这个枚举元素本身就是单例对象，不能延时加载
    INSTANCE;

    // 添加自己需要的操作
    public void singletonOperation(){

    }
}