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单例模式是一种创建型设计模式，其核心在于确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取该实例。下面将详细介绍饿汉式和懒汉式单例模式，以及它们在Java和Spring框架中的体现。
饿汉式单例模式
这种模式的特点是类加载时就创建实例，无需等待首次使用。它不存在线程安全问题，因为实例的创建是在类加载阶段完成的。
Java实现示例：
public class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton INSTANCE = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {}
public static EagerSingleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}懒汉式单例模式
懒汉式单例模式是在首次使用时才创建实例。不过，在多线程环境下，如果没有合适的同步机制，就可能会创建多个实例。
非线程安全的Java实现示例：
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {}
public static LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}线程安全的Java实现示例：
public class ThreadSafeLazySingleton {
private static volatile ThreadSafeLazySingleton instance;
private ThreadSafeLazySingleton() {}
public static ThreadSafeLazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (ThreadSafeLazySingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new ThreadSafeLazySingleton();
}
}
}
return instance;
}
}Spring中的单例模式
在Spring框架里，默认情况下，所有的bean都是以单例模式创建的，也就是在整个应用上下文中只存在一个实例。
Spring单例bean示例：
@Component
public class SpringSingleton {
// Spring会自动管理这个bean的单例实例
}获取Spring单例bean的方式：
@Autowired
private SpringSingleton springSingleton;关键差异对比
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| 维度 | 饿汉式 | 懒汉式（线程安全） |
| 实例创建时机 | 类加载时 | 首次调用时 |
| 线程安全性 | 安全 | 安全 |
| 优点 | 实现简单，无需考虑线程安全问题 | 延迟加载，节省资源 |
| 缺点 | 可能造成资源浪费 | 实现较为复杂，性能可能受影响 |
| 适用场景 | 实例创建成本低，且一定会被使用 | 实例创建成本高，或不一定会被使用 |
在Java和Spring中的应用场景
- Java中的应用：像日志记录器、数据库连接池这类需要全局唯一实例的场景，会用到单例模式。
- Spring中的应用：Spring框架默认将bean配置为单例，这样可以减少内存开销，同时保证状态管理的一致性。
理解单例模式的不同实现方式以及它们在Java和Spring中的应用，有助于设计出高效且线程安全的应用程序。
手写案例
public class Main { }
// 单例模式 初始化bean
// 饿汉式 单例初始化
// 在类首次加载时就进行初始化 不需要考虑线程安全问题
class Hungrybean{
private static final Hungrybean INSTANCE = new Hungrybean();
public static Hungrybean getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
// 懒汉式 单例初始化
// 在使用时再进行初始化 可能存在线程安全问题
class Lazybean{
private static Lazybean INSTANCE ;
public static Lazybean getInstance() {
if(INSTANCE==null){
INSTANCE=new Lazybean();
}
return INSTANCE;
}
}
// 锁机制 修复了懒汉是的线程安全问题
class ThreadSafeLazybean{
private static ThreadSafeLazybean INSTANCE;
public static ThreadSafeLazybean getInstance(){
if(INSTANCE==null){
synchronized (ThreadSafeLazybean.class){
if (INSTANCE==null){
INSTANCE=new ThreadSafeLazybean();
}
return INSTANCE;
}
}
}
}