单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，其目的是确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取该实例。在Java中，实现单例模式有多种方式，但主要可以归纳为以下几种：

1. 懒汉式（线程不安全）

这是最基本的实现方式，但是它在多线程环境下是不安全的。

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

2. 懒汉式（线程安全）

通过在getInstance()方法上添加synchronized关键字，使其在多线程环境下安全，但效率较低。

java复制代码
 public class Singleton {  
 
     private static Singleton instance;  
 
   
 
     private Singleton() {}  
 
   
 
     public static synchronized Singleton getInstance() {  
 
         if (instance == null) {  
 
             instance = new Singleton();  
 
         }  
 
         return instance;  
 
     }  
 
 }

3. 双重检查锁定（Double-Checked Locking）

这种方式既保证了线程安全，又比单纯的同步方法效率要高。

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 public 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;  
 
     }  
 
 }

注意，这里instance变量被声明为volatile，这是为了防止指令重排序。

4. 静态内部类

这种方式利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程，既实现了线程安全，又避免了同步带来的性能影响。

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 public class Singleton {  
 
     private Singleton() {}  
 
   
 
     private static class SingletonHolder {  
 
         private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
 
     }  
 
   
 
     public static final Singleton getInstance() {  
 
         return SingletonHolder.INSTANCE;  
 
     }  
 
 }

5. 枚举

这是实现单例模式的最佳方法。它更简洁，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化，即使在面对复杂的序列化或者反射的时候，这种实现方式仍然有效。

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 public enum Singleton {  
 
     INSTANCE;  
 
   
 
     public void whateverMethod() {  
 
     }  
 
 }

总结

  • 懒汉式（线程不安全）和懒汉式（线程安全）实现简单，但前者在多线程环境下不安全，后者虽然安全但效率较低。
  • 双重检查锁定方式既保证了线程安全，又提高了效率，但实现较为复杂。
  • 静态内部类方式利用了classloder机制，既实现了线程安全，又避免了同步的开销。
  • 枚举方式是实现单例模式的最佳方法，它更简洁，更安全。