单例模式(Singleton Pattern)

单例模式(Singleton Pattern)

概述

单例模式是一种设计模式,用于确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点来获取该实例。它通常用于管理共享资源(如数据库连接池、线程池、配置文件等),以避免重复创建对象带来的性能开销和状态不一致问题。

核心要点

  1. 私有构造函数

    • 禁止外部通过 new 操作符创建实例。
    • 防止反射攻击(可选):在构造函数中检查是否已经存在实例。
  2. 静态实例变量

    • 保存唯一的实例,通常使用 private static final 修饰。
    • 根据实现方式不同,可以在类加载时初始化(饿汉式)或在第一次调用时初始化(懒汉式)。
  3. 全局访问点

    • 提供一个公共的静态方法(通常是 getInstance())用于获取唯一实例。
  4. 线程安全

    • 在多线程环境下,需要确保单例模式的实现是线程安全的。
    • 常见的线程安全实现包括:饿汉式、双重检查锁定(Double-Checked Locking)、静态内部类等。
  5. 防止克隆

    • 禁用 clone() 方法,防止通过克隆创建新的实例。
  6. 防止序列化/反序列化破坏

    • 如果实现了 接口,需要重写 readResolve() 方法,确保反序列化时返回唯一的实例。 Serializable
  7. 防止反射攻击

    • 在构造函数中检查是否已经存在实例,如果存在则抛出异常。

实现方式

以下是几种常见的单例模式实现方式:

1. 饿汉式

  • 特点:在类加载时就创建实例,线程安全。
  • 优点:实现简单,无需考虑多线程问题。
  • 缺点:可能会导致资源浪费(即使实例未被使用也会被创建)。
public class Singleton {
   
    private static final Singleton instance = new Singleton()

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