Java单例模式：饿汉式VS懒汉式

概要

单例模式是 Java 设计模式中最常用的模式之一，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。下面结合您提供的代码，详细讲解饿汉式和懒汉式单例模式的区别与实现。

饿汉式单例模式（Eager Initialization）

特点

• 类加载时就创建实例（急切初始化）
• 线程安全（由JVM类加载机制保证）
• 简单直接，但可能造成资源浪费（即使不用也会创建实例）

代码实现

public class Singleton {
    // 类加载时就初始化（静态变量）
    private static Singleton s = new Singleton();
    
    // 私有构造方法
    private Singleton(){}
    
    // 公开的静态获取方法
    public static Singleton get(){
        return s;
    }
}

测试验证

Singleton s1 = Singleton.get();
Singleton s2 = Singleton.get();
System.out.println(s1 == s2); // 输出 true，是同一个对象

优点

• 实现简单
• 线程安全（无需额外同步措施）

缺点

• 类加载时就初始化，可能浪费资源
• 如果初始化过程复杂，会拖慢应用启动速度

懒汉式单例模式（Lazy Initialization）

特点

• 延迟初始化（第一次使用时才创建实例）
• 节省资源
• 基础实现线程不安全，需要额外处理

基础实现（非线程安全）

public class Singleton {
    // 声明但不初始化（null）
    private static Singleton s;
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton get() {
        if(s == null) { // 第一次调用时创建
            s = new Singleton();
        }
        return s;
    }
}

测试验证

Singleton s1 = Singleton.get();
Singleton s2 = Singleton.get();
System.out.println(s1 == s2); // 输出 true

线程安全问题

基础懒汉式实现在多线程环境下可能创建多个实例，需要改进：

解决方案1：同步方法（效率低）

public static synchronized Singleton get() {
    if(s == null) {
        s = new Singleton();
    }
    return s;
}

解决方案2：双重检查锁定（推荐）

private volatile static Singleton s;

public static Singleton get() {
    if(s == null) { // 第一次检查
        synchronized(Singleton.class) {
            if(s == null) { // 第二次检查
                s = new Singleton();
            }
        }
    }
    return s;
}

优点

• 延迟加载，节省资源
• 适合初始化耗时的对象

缺点

• 实现比饿汉式复杂
• 需要考虑线程安全问题

两种模式对比

特性	饿汉式	懒汉式
初始化时机	类加载时	第一次调用时
线程安全	天然安全	需要额外处理
资源利用	可能浪费	按需使用
实现复杂度	简单	较复杂
性能	类加载稍慢	首次调用稍慢
适用场景	初始化简单、使用频繁	初始化复杂、不常用