设计模式：单例模式

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tags: 设计模式, 单例模式

设计模式详解（一）：单例模式 - 确保只有一个实例

写在前面

最近在备考软件架构设计师，在复习设计模式这块内容时，发现23种设计模式是软考的重点之一。为了巩固知识点，也为了帮助同样在备考的同学，我决定把这个系列写下去。

每篇文章会包含：生活场景理解、代码实现、角色分析、适用场景、软考练习题。希望能以通俗易懂的方式，把这些设计模式讲清楚。

这是系列的第一篇，我们从最简单的单例模式开始。

一、从生活场景理解

在我们的生活中，有些对象只需要一个就够了：

公司的CEO只有一个
操作系统只有一个窗口管理器
打印机的打印队列同一时间只允许一个任务

在程序设计中，如果一个类在整个系统中只需要唯一一个实例，那就应该让它成为单例。

二、单例模式的实现

1. 懒汉式（线程不安全）

java 复制代码

class Singleton {
    private static Singleton instance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

缺点：多线程环境下不安全，可能创建多个实例。

2. 饿汉式（推荐）

java 复制代码

class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优点：线程安全，类加载时就创建实例

3. 双重检查锁（推荐）

java 复制代码

class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    
    private Singleton() {}
    
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

优点：线程安全，懒加载，效率高
注意：volatile关键字防止指令重排序

三、总结

单例模式是最简单的创建型模式，核心在于私有构造函数 + 静态方法获取唯一实例。在实际开发中，双重检查锁和静态内部类是常用的实现方式。