家人们！反射是框架底层工具，设计模式是前人沉淀的最优代码套路，23 种设计模式里，单例、工厂是面试必考、开发天天写的两款，今天直接给可复制生产代码 + 优缺点对比，看完直接粘贴用！
一、设计模式基础概念
设计模式是无数程序员踩坑总结出来、通用可复用的标准化代码方案，解决各类开发常见场景问题，一共 23 种，分为创建型、结构型、行为型三类。 本篇重点讲解创建型：单例模式、工厂模式。
二、单例设计模式：全局只能存在唯一一个对象
核心需求：保证整个 JVM 进程里，某个类有且仅有一个实例 ，比如工具类、数据库连接池、配置管理器、线程池管理器，重复创建会浪费资源。 实现核心：构造方法私有化private 类名(){}，杜绝外部 new 实例，仅内部生成唯一对象，对外提供静态方法获取。
方案 1：饿汉式单例（上线项目首选）
java运行
class ClassA{
// 类加载直接初始化唯一实例，static final全局常量
private static final ClassA ca = new ClassA();
// 私有构造，禁止外部new
private ClassA(){}
// 对外统一获取实例入口
public static ClassA getInstance(){
return ca;
}
}✅ 优点：类加载直接创建实例，天然线程安全，并发获取效率极高，无同步锁竞争； ❌ 缺点：程序启动直接占用内存，类加载就初始化，全程占用堆空间，空间利用率一般； 适用场景：工具类、全局管理器，不在乎启动少量内存开销。
方案 2：懒汉式同步锁单例（延迟加载，原生有性能短板）
java运行
class ClassB{
// 先不创建，初始为null
private static ClassB cb;
// 私有构造
private ClassB(){}
// 加synchronized同步锁保证多线程安全
public synchronized static ClassB getInstance(){
if(cb == null){
cb = new ClassB();
}
return cb;
}
}✅ 优点：懒加载，第一次调用才创建对象，不使用就不占用内存，空间利用率高； ❌ 缺点：方法加全局同步锁，高并发场景大量线程排队等待，执行效率极低； 适用场景：低频调用、无高并发的小工具类。
方案 3：静态内部类单例（最优方案，兼顾性能 + 懒加载）
综合饿汉、懒汉全部优势，企业标准最优写法：
java运行
class ClassC{
private ClassC(){}
// 静态内部类，外部类加载不会触发内部类初始化
private static class Inner{
// 常量单例
final static ClassC c = new ClassC();
}
// 调用时才加载内部类创建实例
public static ClassC getInstance(){
return Inner.c;
}
}优势汇总：
- 懒加载：外部类加载不创建实例，第一次调用
getInstance()才初始化； - 天然线程安全：JVM 静态常量加载机制保证单例唯一，不需要加锁，并发性能拉满； 无明显短板，生产环境优先选用这套模板。
三、工厂设计模式：统一管控对象创建逻辑
1. 核心作用
专门解决复杂对象创建问题，把new对象的逻辑全部封装进工厂类，外部业务代码不用关心构造参数、创建细节，统一由工厂产出实例。
2. 和反射的联动
实际开发中工厂搭配反射实现通用工厂，读取配置文件动态生成不同类实例，代码扩展性拉满，Spring Bean 工厂底层就是这套思路。
四、配套工具：Properties 配置文件读取（工厂 + 反射常用）
Properties是Hashtable子类，专门读取.properties配置文件，键值默认全为 String 类型，不用泛型。
核心常用 API
load(输入流)：读取配置文件，自动按key=value分割；getProperty(String key)：根据键读取对应字符串值；
业务场景
工厂模式配合 Properties 配置文件，写好类全限定名，反射动态创建对象，不用修改代码就能切换实现类，解耦神器。
整体总结
- 反射：运行时解析类信息，动态创建对象、调用私有方法，三大获取 Class 方式，框架底层核心；优缺点分明，业务代码少用，中间件 / 框架必备；
- 单例模式三款实现对比：
- 饿汉：线程安全、并发快、启动占内存；
- 懒汉同步：懒加载、并发效率差；
- 静态内部类：行业最优，懒加载 + 无锁高性能；
- 工厂模式：封装对象创建逻辑，搭配 Properties 配置 + 反射实现高度通用、可扩展代码；
- 开发规范：全局工具类、连接池优先静态内部类单例；框架扩展场景用工厂 + 反射 + 配置文件解耦。