单例模式中的饿汉式

1. 饿汉式单例完整代码（基础版）

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// 饿汉式单例：类加载时就创建实例
public class EagerSingleton {
    // 关键点1：静态私有变量，类加载时初始化实例
    // static：属于类，全局唯一；final：确保实例不可被替换；private：禁止外部直接访问
    private static final EagerSingleton INSTANCE = new EagerSingleton();

    // 关键点2：私有化构造器，阻止外部通过new创建实例
    private EagerSingleton() {
        // 可以在构造器中添加初始化逻辑（如初始化资源）
        System.out.println("饿汉式单例实例被创建了");
    }

    // 关键点3：公开静态方法，提供全局访问点
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return INSTANCE; // 直接返回预创建的实例
    }

    // 测试方法：验证实例唯一性
    public void doSomething() {
        System.out.println("当前实例地址：" + this);
    }

    // 主方法测试
    public static void main(String[] args) {
        // 尝试创建多个实例
        EagerSingleton s1 = EagerSingleton.getInstance();
        EagerSingleton s2 = EagerSingleton.getInstance();

        // 调用方法，观察实例地址是否相同
        s1.doSomething(); // 输出：当前实例地址：EagerSingleton@xxxxxxx
        s2.doSomething(); // 输出：当前实例地址：EagerSingleton@xxxxxxx（与s1相同）

        // 验证：s1和s2是否为同一个对象
        System.out.println("s1 == s2 ? " + (s1 == s2)); // 输出：true（证明唯一）
    }
}

2. 运行结果解析

程序启动时，EagerSingleton类加载，会立即执行new EagerSingleton()，打印 "饿汉式单例实例被创建了"（类加载阶段初始化）。
调用getInstance()两次，返回的s1和s2地址完全相同（==结果为true），证明全局只有一个实例。
无法通过new EagerSingleton()创建实例（构造器私有，编译报错），确保了实例唯一性。

3. 多线程环境下的线程安全测试

饿汉式天生线程安全，因为类加载过程由 JVM 保证同步，以下代码验证：

java 复制代码

public class EagerSingletonThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 启动10个线程，同时获取实例
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread(() -> {
                EagerSingleton instance = EagerSingleton.getInstance();
                System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getId() + "获取的实例：" + instance);
            }).start();
        }
    }
}

运行结果：所有线程打印的实例地址完全相同，证明多线程环境下不会创建多个实例（线程安全）。

4. 饿汉式的局限性示例（资源浪费场景）

如果单例实例初始化成本高（如加载大文件），但程序可能用不到，会浪费资源：

java 复制代码

public class ResourceHeavyEagerSingleton {
    // 假设初始化需要加载100MB的配置文件（模拟高成本）
    private static final ResourceHeavyEagerSingleton INSTANCE = new ResourceHeavyEagerSingleton();

    private ResourceHeavyEagerSingleton() {
        System.out.println("加载100MB配置文件...（耗时操作）");
    }

    public static ResourceHeavyEagerSingleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("程序启动，但暂时不需要用这个单例...");
        // 此时，即使没调用getInstance()，实例也已创建并加载了资源（浪费）
    }
}

运行结果：程序启动后，会直接打印 "加载 100MB 配置文件...（耗时操作）"，即使从未使用该实例，资源已被消耗。

总结

饿汉式单例通过类加载时初始化静态实例 + 私有构造器 + 静态访问方法的组合，实现了：

实例唯一性（禁止外部创建，全局仅一个）；
线程安全性（JVM 类加载机制保证）；
简单直接的实现（无需处理同步逻辑）。

但需注意：如果实例初始化成本高且可能不被使用，会造成资源浪费，这种场景下需考虑懒汉式等其他实现。