java单例初始化

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mob649e815a6b81 2023-07-26 07:24:38 ©著作权

文章标签 单例模式初始化构造函数 文章分类 Java 后端开发

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Java单例模式及初始化

什么是单例模式？

单例模式（Singleton Pattern）是一种常见的设计模式之一，它确保一个类只能创建一个实例，并提供一个全局访问点来获得该实例。通过单例模式，我们可以在程序中共享一个对象实例，而不需要反复创建对象。

为什么使用单例模式？

在一些情况下，我们只需要一个对象的实例，例如数据库连接、线程池、日志记录器等。通过使用单例模式，我们可以避免重复创建这些对象，节省资源并提高性能。此外，单例模式还可以确保全局的一致性，因为所有对该实例的访问都是同一个。

如何实现单例模式？

在Java中，有多种方式可以实现单例模式，下面我们将介绍其中两种常见的方式。

饿汉式单例模式

饿汉式单例模式（Eager Initialization）是最简单的一种实现方式。在这种方式下，实例在类加载的时候就被创建，因此它是线程安全的。

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

    private Singleton() {
        // 私有构造函数
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

懒汉式单例模式

懒汉式单例模式（Lazy Initialization）是一种在需要时才创建实例的方式。在这种方式下，实例的创建发生在首次调用getInstance()方法时，因此它也被称为延迟加载。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有构造函数
    }

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

注意，在懒汉式单例模式中，由于涉及到多线程的并发访问，需要注意线程安全性。上述代码中使用了synchronized关键字来保证线程安全，但这样会带来性能上的一些损失。如果对性能要求较高，可以采用双重检查锁定的方式来避免不必要的同步。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有构造函数
    }

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

在上述代码中，我们使用了volatile关键字来确保多线程环境下的可见性和有序性。

单例模式的初始化

在单例模式中，初始化可能包含一些耗时的操作，例如数据库连接、加载配置文件等。为了避免在首次调用getInstance()时引起不必要的延迟，可以在单例类被加载时就执行初始化操作。

下面是一个示例代码：

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

    private Singleton() {
        // 执行初始化操作
        init();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

    private void init() {
        // 初始化操作
    }
}

在上述代码中，我们在私有构造函数中调用了init()方法来执行初始化操作。这样，在首次调用getInstance()方法之前，初始化操作就已经完成了。

需要注意的是，如果初始化过程中可能抛出异常，可以在构造函数中将异常包装为运行时异常，以便在使用单例实例时捕获异常并处理。