Java 三种方式实现单例模式

单例模式是一种常见的设计模式，它用于确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在许多情况下，我们可能需要确保一个类只能创建一个对象，并且能够全局访问这个对象。单例模式正是为了满足这种需求而生。在Java中，实现单例模式的方式多种多样，包括懒汉式、饿汉式、双重检查锁定、静态内部类等。本文将总结和讨论这些方式的实现、优缺点以及线程安全性，并提供一种使用枚举类来实现单例模式的方式。通过本文的介绍，读者将能够深入了解单例模式的各种实现方式，以及在不同情况下如何选择合适的单例模式实现方法。

1. 双重检查锁

Java 单例模式中的双重检查锁（Double-Checked Locking）是一种常见的实现方式，旨在确保线程安全的同时提高性能。

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class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton;

    private Singleton() {}

    public Singleton get() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (this) {
                if (singleton == null) {
                    return new Singleton();
                }
            }
        }

        return singleton;
    }
}

针对双重检查锁的详细解读：

volatile 关键词：避免JVM的指令重排。
synchronized 关键词：避免并发 new 对象，导致对象被覆盖。
singleton == null 外层校验：单例对象创建出来后就不需要进入synchronized的锁逻辑了，提高读取效率。
singleton == null 内层校验：避免进入synchronized关键词后对象的重复创建。

双重检查锁的问题：使用volatile关键字能保证执行顺序，但是在一定程度上会影响执行效率。

2. 静态内部类

双重检查锁是一种有效且常用的单例模式实现方式，但在某些情况下可能会遇到无序写问题。为确保线程安全和避免潜在问题，建议使用静态内部类的方式来实现单例模式。这种方式不仅简洁高效，还能确保在任何情况下都能正确地创建和访问单例实例。

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public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

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

优点：

线程安全：静态内部类的初始化是线程安全的，由 JVM 保证。
延迟加载 ：只有在第一次访问 getInstance() 方法时才会加载内部类并创建实例。
简洁高效 ：无需显式使用 synchronized 关键字，减少了代码复杂度。

3. 枚举

在Java中，我们也可以使用枚举类来实现单例模式。由于枚举类的特性保证了只有一个枚举常量对象，因此可以通过枚举类来实现单例模式，且代码简洁且具有线程安全的特性。

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public enum Singleton {
    INSTANCE;  // 唯一的枚举实例

    // 添加其他属性或方法
    public void doSomething() {
        // 具体操作
    }
}

使用枚举类实现单例模式的好处是简洁、安全且可靠。不过，在我们一般的业务系统中，枚举类往往都是由自己的语义的，用枚举类实现单例模式并不常见。