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单例模式的五种实现方式及优缺点

2025/2/7 8:54:11 来源:https://blog.csdn.net/weixin_40725027/article/details/143438590  浏览:    关键词:单例模式的五种实现方式及优缺点

单例模式是一种设计模式,确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来访问该实例。在Java中,单例模式的实现有多种方式,每种方式都有其优缺点和适用场景。以下是一些常见的单例模式实现方式及其代码示例:

1. 饿汉式(Eager Singleton)

饿汉式在类加载时就创建实例,线程安全,但可能会浪费资源。

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

private EagerSingleton() {}public static EagerSingleton getInstance() {return instance;
}

}

2. 懒汉式(Lazy Singleton)

懒汉式在第一次调用时创建实例,线程不安全,需要加锁以保证线程安全。

public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;

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

}

3. 双重检查锁(Double-Checked Locking)

双重检查锁在懒汉式的基础上进行了优化,减少了锁的开销,但仍然存在线程安全问题。

public class DoubleCheckedLockingSingleton {
private static volatile DoubleCheckedLockingSingleton instance;

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

}

4. 静态内部类(Static Inner Class)

静态内部类利用了Java的类加载机制,实现了延迟加载和线程安全。

public class StaticInnerClassSingleton {
private StaticInnerClassSingleton() {}

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

}

5. 枚举(Enum)

枚举是实现单例模式的最佳方式,简洁且线程安全。

public enum EnumSingleton {
INSTANCE;

public void someMethod() {// 方法实现
}

}

总结

• 饿汉式:简单直接,但可能浪费资源。
• 懒汉式:延迟加载,但需要加锁,可能导致性能问题。
• 双重检查锁:优化了懒汉式,减少了锁的开销,但仍需注意线程安全问题。
• 静态内部类:延迟加载且线程安全,推荐使用。
• 枚举:简洁且线程安全,推荐在Java中使用。
每种实现方式都有其适用的场景和优缺点,选择合适的单例模式实现方式可以提高代码的性能和可维护性。

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