Java 所有单例模式实现及优缺点总结

单例模式作为开发过程中最常用的设计模式之一，是程序员必须了解和掌握的一种设计模式，虽然单例的实现方式和手段有很多种，但每一种都有着各自的优缺点，你是否真正的了解了各自的差异？最终如何在代码中运用，就需要我们对每一种实现方式都了如指掌方可运筹帷幄。

以下介绍了Java 实现单例的全部方式、优缺点以及那些方式是推荐使用，那些是不建议使用，一起来看一下。

单例的实现方式

静态常量饿汉式

代码

vbnet 复制代码

public class Single {
    private static Single single = new Single();
    
    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    public static Single getInstance() {
        return single;
    }
}

优点
- 线程安全；
- 实现起来容易，代码容易理解；
- 没有锁存在，执行性能高；
缺点
- 没有实现懒加载，可能产生垃圾对象（即使不用，也会实例化），如果能确定这个对象必定会使用，可以考虑这种方式
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

静态代码块饿汉式

代码

vbnet 复制代码

public class Single {
    private static Single single = null;
    
    static{
      single = new Single();
    }
    
    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    public static Single getInstance() {
        return single;
    }
}

优点
- 线程安全；
- 实现起来容易，代码容易理解；
- 没有锁存在，执行性能高
缺点
- 没有实现懒加载，可能产生垃圾对象，如果能确定这个对象必定会使用，可以考虑这种方式
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

懒汉式一（不要使用）

代码

csharp 复制代码

public class Single {

    private static Single single = null;
    
    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    private static Single getInstance() {
        // 当多个线程同时执行带这里的时候，会创建出多个对象
        if (null == single) {
            single = new Single();
        }
        return single;
    }
}

优点
- 实现了懒加载；
- 实现起来容易，代码容易理解；
缺点
- 非线程安全，无法保证单例，所以，不要使用。
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

懒汉式二（不推荐使用）

代码

vbnet 复制代码

public class Single {

    private static Single single = null;

    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    private static synchronized Single getInstance() {
        if (null == single) {
            single = new Single();
        }

        return single;
    }
}

优点
- 实现了懒加载；
- 线程安全
- 实现起来容易，代码容易理解；
缺点
- 锁粒度太粗，导致执行的性能会下降
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

懒汉式三（不要使用）

代码

csharp 复制代码

public class Single {

    private static Single single = null;

    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    private static Single getInstance() {
        if (null == single) {
            // 当多个线程通知执行到这里来了之后，无法保证对象单一
            synchronized(Single.class){
                single = new Single();
            }
        }

        return single;
    }
}

优点
- 实现了懒加载；
- 实现难度一般，代码容易理解；
缺点
- 线程不安全，无法保证对象单一，所以，不要使用。
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

双重检查DCL（推荐使用）

代码

csharp 复制代码

public class Single {
    //这里一定要加volatile 否则可能因为指令重排的问题导致对象未初始化完成的情况
    private volatile static Single single = null;

    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    public static Single getInstance() {
        if (null == single) {
            synchronized (Single.class) {
                if (null == single) {
                    single4 = new Single();
                }
            }
        }
        return single;
    }
}

优点
- 实现了懒加载；
- 线程安全
- 锁粒度较细，只有第一次初始化的时候会走到synchronized部分
缺点
- 实现起来相对复杂，对于volatile的理解会比较的难
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

静态内部类（推荐使用）

代码(内部类的方式)

vbnet 复制代码

public class Single {

    // 一定要将默认构造方法设置为private 否则反射实例化将破坏单例
    private Single() {
    }

    private static class LazyHolder {
        private static final Single INSTANCE = new Single();
    }

    public static Single getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

优点
- 实现了懒加载；
- 线程安全
- 没有锁，性能较好
缺点
- 实现及理解起来相对复杂
- 存在构造方式未设置private而导致反射实例化破坏单例的风险

枚举单例（推荐使用）

代码

csharp 复制代码

public enum Single6
{
    INSTANCE;

    public void test()
    {
        System.out.println("test()");
    }
}

优点
- 线程安全;
- 没有锁，性能较好;
- 实现简单，理解容易;
- 不会因构造方法未设置为private而带来的破坏单例的风险.
缺点
- 未实现了懒加载；

总结

以上列举了开发过程中所有的单例实现方式，同时还列出了详细的其详细的优缺点；对于枚举方式、DCL方式以及静态内部类的方式是个人相对比较推荐的方式；可以视情况使用；至于饿汉式的两种写法，由于比较简单，如果对应的单例对象在系统中必定用到而且频繁使用，也可以考虑使用；所以，没有更好，只有最好！合适才好！！！

Java 所有 单例模式 实现及优缺点总结

单例的实现方式

静态常量饿汉式

静态代码块饿汉式

懒汉式一（不要使用）

懒汉式二（不推荐使用）

懒汉式三（不要使用）

双重检查DCL（推荐使用）

静态内部类（推荐使用）

枚举单例（推荐使用）

总结

Java 所有单例模式实现及优缺点总结