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23种设计模式-创建型模式之单例模式（Java版本）

news 2025/7/6 3:54:30

Java 单例模式（Singleton Pattern）详解

🌟 什么是单例模式？

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问它。

🧠 使用场景

配置管理类（如读取配置文件）
日志工具类（如 Log4j 的 Logger）
数据库连接池
缓存管理
线程池

✅ 实现方式（Java）

方式一：饿汉式（类加载时就实例化）

public class Singleton {private static final Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}
}

优点：简单、线程安全
缺点：类加载时就创建实例，可能浪费资源

方式二：懒汉式（线程不安全）

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

缺点：多线程环境会创建多个实例

方式三：懒汉式 + synchronized（线程安全）

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

缺点：加锁影响性能

方式四：双重检查锁（DCL）

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

优点：懒加载 + 线程安全 + 性能较好
volatile 防止指令重排

方式五：静态内部类

public class Singleton {private Singleton() {}private static class Holder {private static final Singleton instance = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return Holder.instance;}
}

优点：利用 JVM 机制，线程安全 + 懒加载 + 高性能

方式六：枚举实现（最推荐）

public enum Singleton {INSTANCE;public void doSomething() {System.out.println("Doing something...");}
}

优点：防反射、防反序列化、天然线程安全
缺点：不能延迟加载

🔐 防止反射与反序列化破坏单例

防反射

private Singleton() {if (instance != null) {throw new RuntimeException("反射破坏单例！");}
}

防反序列化

private Object readResolve() {return instance;
}

📌 各方式对比

实现方式	是否懒加载	是否线程安全	推荐度
饿汉式	否	是	★★
懒汉式	是	否	★
synchronized	是	是	★★
DCL	是	是	★★★★
静态内部类	是	是	★★★★★
枚举	否	是	★★★★★（最安全）