设计模式 - 单例模式（懒汉式、饿汉式、静态内部类、枚举）

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance;

    private LazySingleton() {}

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

2.1.2 双重检查锁定（线程安全）

为了使其线程安全，可以采用同步方法或者双重检查锁定（Double Checked Locking）：

java 复制代码

public class LazySingletonThreadSafe {
    // 使用volatile关键字保证可见性和有序性
    private volatile static LazySingletonThreadSafe uniqueInstance;  

    private LazySingletonThreadSafe() {
        // 防止反射攻击
        if (uniqueInstance != null) {
            throw new IllegalStateException("Singleton instance already created!");
        }
    }

    public static LazySingletonThreadSafe getInstance() {
        if (uniqueInstance == null) { // 第一次检查
            synchronized(LazySingletonThreadSafe.class) {
                if (uniqueInstance == null) { // 第二次检查
                    uniqueInstance = new LazySingletonThreadSafe();
                }
            }
        }
        return uniqueInstance;
    }
}

2.2 饿汉式（Eager Initialization）

饿汉式单例模式在类加载的时候就创建了实例，因此没有线程安全问题。

java 复制代码

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();

    private EagerSingleton() {}

    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2.3 静态内部类（Static Inner Class）

这种方式结合了懒汉式和饿汉式的优点，实现了线程安全并且只有在第一次调用getInstance方法时才会初始化。

java 复制代码

public class StaticInnerSingleton {
    private StaticInnerSingleton() {}

    private static class SingletonHolder {
        private static final StaticInnerSingleton INSTANCE = new StaticInnerSingleton();
    }

    public static StaticInnerSingleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

2.4 枚举（Enum）

枚举可以用来实现单例模式，这是《Effective Java》推荐的方式之一，简洁且线程安全。

java 复制代码

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;

    public void someMethod() {
        // 实现代码
    }
}

三、单例模式的优缺点

优点

节省资源：因为单例模式只允许一个实例存在，所以在内存使用上比较经济。
简化访问：提供全局访问点，方便在任何地方获取实例。
易于扩展：可以很容易地扩展原有的功能而不影响其他模块。

缺点

难以测试：单例模式破坏了对象的封闭性，使得在单元测试时很难模拟单例的行为。
违反单一职责原则：单例类通常承担了过多的责任。
潜在的并发问题：在多线程环境下需要特别注意线程安全问题。

四、总结

单例模式是一种非常实用的设计模式，尤其适用于那些需要频繁访问且创建成本较高的对象。

然而，在使用单例模式时也需要谨慎，因为它可能会引入一些设计上的问题，特别是当单例类变得过于庞大时。

在现代软件架构中，依赖注入（DI）框架（如Spring）的使用越来越广泛，它提供了一种更加灵活的方式来管理对象的生命周期，因此在很多情况下，单例模式可以通过依赖注入来实现，而不是手动实现。

因为：Spring框架本身就提供了依赖注入（Dependency Injection, DI）机制来管理bean的生命周期，并且默认情况下bean是以单例（Singleton）模式存在的。这意味着，对于大多数场景来说，你只需要声明一个类，并通过适当的注解（如@Service、@Repository、@Controller等）标记它，Spring容器就会为你管理这个bean的实例化和生命周期。对于同一个bean类型，Spring容器只会创建一个实例，并且每次请求该bean时都会返回相同的实例。