Java单例模式的七种实现方式

1. 饿汉式（静态常量）

• 代码示例：

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

• 特点：
  • 线程安全：类加载时自动初始化，无需同步。
  • 非懒加载：可能造成资源浪费（若实例未被使用）。
• 适用场景：资源占用小且频繁使用的单例。

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2. 饿汉式（静态代码块）

• 代码示例：

  public class Singleton {
      private static Singleton singleton;
      static { singleton = new Singleton(); }
      private Singleton() {}
      public static Singleton getInstance() { return singleton; }
  }
  

• 特点：
  • 与静态常量实现类似，但代码结构更灵活（如初始化复杂逻辑）。
  • 缺点：同样存在非懒加载问题。

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3. 懒汉式（非线程安全）

• 代码示例：

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

• 特点：
  • 延迟加载：首次调用时创建实例。
  • 线程不安全：多线程环境下可能生成多个实例。

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4. 懒汉式（同步代码块/方法）

• 代码示例：

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

• 特点：
  • 线程安全：通过synchronized保证单例性。
  • 性能问题：每次调用均加锁，效率较低。

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5. 双重检查锁定（DCL）

• 代码示例：

  public class Singleton {
      private static volatile Singleton instance;
      public static Singleton getInstance() {
          if (instance == null) { // 第一次检查
              synchronized (Singleton.class) {
                  if (instance == null) { // 第二次检查
                      instance = new Singleton();
                  }
              }
          }
          return instance;
      }
  }
  

• 关键点：
  • volatile防止指令重排序，确保实例化过程可见性。
  • 线程安全且高效：仅首次调用加锁。

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6. 静态内部类

• 代码示例：

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

• 特点：
  • 延迟加载：首次调用getInstance()时加载内部类。
  • 线程安全：JVM保证内部类初始化的原子性。

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7. 枚举

• 代码示例：

  public enum Singleton {
      INSTANCE;
      // 其他方法...
  }
  

• 特点：
  • 天然线程安全：JVM确保枚举实例唯一性。
  • 防反射与序列化破坏：无法通过反射或反序列化创建新实例。
  • 不支持延迟加载。

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总结与最佳实践

1. 推荐实现：
   • 枚举：最简洁、安全，适合大多数场景。
   • 静态内部类：延迟加载且线程安全，兼容旧JDK。
2. 避免使用：
   • 非线程安全的懒汉式（多线程环境）。
   • 同步方法/代码块（性能敏感场景）。
3. 扩展场景：
   • ThreadLocal：需每个线程独立实例时使用。
   • 容器式单例：管理多个单例对象时适用。
     通过合理选择实现方式，可平衡性能、线程安全与代码简洁性。