单例模式三种实现方式java

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mob64ca12e0c608 2023-12-18 07:55:28 ©著作权

文章标签 单例模式双重检查锁饿汉式 文章分类 Java 后端开发

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单例模式三种实现方式

在软件开发中，单例模式（Singleton Pattern）是一种常见的设计模式。它保证一个类只有一个实例，并且提供一个全局访问点。

在Java中，实现单例模式有三种常见的方式：饿汉式、懒汉式和双重检查锁式。下面我们将分别介绍这三种实现方式，并给出相应的代码示例。

1. 饿汉式

饿汉式是最简单的一种单例模式实现方式，它在类加载时就创建了实例对象，并且在整个程序生命周期内都可以使用。

饿汉式的代码示例如下所示：

// 引用形式的描述信息：饿汉式单例模式
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

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

在上面的代码中，我们将构造函数设置为私有，这样其他类就无法直接通过new关键字来创建Singleton的实例。通过getInstance()方法来获取实例对象。

饿汉式的优点是实现简单，线程安全，在类加载时就创建了实例对象，因此没有线程安全的问题。但是，饿汉式的缺点是如果实例对象一直没有被使用，会造成内存浪费。

2. 懒汉式

懒汉式是一种延迟加载的单例模式实现方式，它在第一次使用时才创建实例对象。

懒汉式的代码示例如下所示：

// 引用形式的描述信息：懒汉式单例模式
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

在上面的代码中，我们通过判断instance是否为null来决定是否创建实例对象。通过这种方式，可以避免在程序启动时就创建实例对象，从而节省了内存。但是，懒汉式的缺点是在多线程环境下可能会创建多个实例对象，因此需要增加线程同步的机制，如使用synchronized关键字或者使用双重检查锁。

3. 双重检查锁式

双重检查锁式是一种既能实现延迟加载，又能保证线程安全的单例模式实现方式。

双重检查锁式的代码示例如下所示：

// 引用形式的描述信息：双重检查锁式单例模式
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

在上面的代码中，我们首先判断instance是否为null，如果为null，再进入同步代码块。在同步代码块中，再次判断instance是否为null，如果为null，则创建实例对象。通过使用volatile关键字，保证了多线程环境下的可见性和有序性。

双重检查锁式的优点是既能实现延迟加载，又能保证线程安全。但是，双重检查锁式的缺点是实现相对复杂。