java 单例模式 - 技术栈

Java中实现单例模式的常见方式有两种：懒汉式和饿汉式。以下是这两种方式的简单示例：

饿汉式

饿汉式单例模式在类加载时就完成了实例的初始化，以空间换时间，确保了实例的唯一性。

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public class Singleton {

    // 在自己内部定义自己一个实例，是不会被外界访问的

    private static final Singleton instance = new Singleton();

    // 构造器私有化，外部无法直接通过new来实例化对象

    private Singleton() {}

    // 对外提供一个公共的静态方法，返回唯一实例

    public static Singleton getInstance() {

        return instance;

    }

}

懒汉式

懒汉式单例模式只有在真正需要使用时，才会创建实例，实现了懒加载。

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public class Singleton {

    // 声明变量

    private static Singleton instance = null;

    // 构造器私有化

    private Singleton() {}

    // 提供一个静态方法，当使用到该方法时，才去创建instance

    public static synchronized Singleton getInstance() {

        if (instance == null) {

            instance = new Singleton();

        }

        return instance;

    }

}

懒汉式虽然实现了懒加载，但是在多线程环境下可能会创建多个实例，因此需要加锁处理，这就是上面示例中使用synchronized关键字的原因。但是，加锁会影响效率。

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public class Singleton {
    public static void main(String[] args)  {
        Runnable task = () -> {
            Singleton1 instance = Singleton1.getInstance();
            System.out.println(instance);
        };

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            new Thread(task).start();
        }
    }
}

class Singleton1  {
    private static Singleton1 instance;

    private Singleton1() {
        System.out.println("LazySingleton instance created.");
    }

    public  static Singleton1 getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton1();
        }
        return instance;
    }
}

双重检查锁定（Double-Checked Locking）

为了解决懒汉式的线程安全问题，同时又不牺牲效率，可以使用双重检查锁定模式。

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public class Singleton {

    // 使用volatile关键字保其可见性和有序性

    private static volatile Singleton instance = null;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {

        if (instance == null) {

            synchronized (Singleton.class) {

                if (instance == null) {

                    instance = new Singleton();

                }

            }

        }

        return instance;

    }

}

这种方式既实现了线程安全，又避免了每次调用getInstance方法时都需要进行同步。

枚举方式

Java语言规范提供的一种更简洁的单例实现方式是使用枚举。

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public enum Singleton {

    INSTANCE;

    public void someMethod() {

        // 实例方法

    }

}

使用枚举方式实现单例不仅简洁，而且提供了序列化机制，并由JVM从根本上提供保障，避免多次实例化，是实现单例模式的最佳方法。