单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，属于创建型模式。它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。单例模式通常用于控制资源的访问，例如数据库连接、线程池、日志对象等。
在Java中，单例模式有多种实现方式，每种方式都有其优缺点。下面我们将介绍几种常见的实现方式。
饿汉式单例模式在类加载时就创建了单例实例，因此它是线程安全的。
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public class EagerSingleton {
// 在类加载时就创建实例
private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
// 私有构造函数，防止外部实例化
private EagerSingleton() {}
// 提供全局访问点
public static EagerSingleton getInstance() {
return instance;
}
}
优点： - 实现简单，线程安全。
缺点： - 如果单例类从未被使用，会造成资源浪费。
懒汉式单例模式在第一次使用时才创建实例，延迟了实例的创建。
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
// 私有构造函数，防止外部实例化
private LazySingleton() {}
// 提供全局访问点
public static synchronized LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
优点： - 延迟了实例的创建，节省了资源。
缺点： - 每次获取实例时都需要同步，性能较差。
双重检查锁定（Double-Checked Locking）是一种改进的懒汉式单例模式，它通过双重检查来减少同步的开销。
public class DoubleCheckedSingleton {
private static volatile DoubleCheckedSingleton instance;
// 私有构造函数，防止外部实例化
private DoubleCheckedSingleton() {}
// 提供全局访问点
public static DoubleCheckedSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (DoubleCheckedSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckedSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优点： - 延迟了实例的创建，且只在第一次创建实例时同步，性能较好。
缺点：
- 实现较为复杂，需要注意volatile关键字的使用。
静态内部类单例模式利用了类加载机制来保证线程安全，同时实现了延迟加载。
public class StaticInnerClassSingleton {
// 私有构造函数，防止外部实例化
private StaticInnerClassSingleton() {}
// 静态内部类
private static class SingletonHolder {
private static final StaticInnerClassSingleton INSTANCE = new StaticInnerClassSingleton();
}
// 提供全局访问点
public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
优点： - 线程安全，延迟加载，实现简单。
缺点： - 无法传递参数给单例实例。
枚举单例模式是《Effective Java》作者Joshua Bloch推荐的一种实现方式，它不仅能避免多线程同步问题，还能防止反序列化重新创建新的对象。
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {
// 单例类的业务方法
}
}
优点： - 线程安全，防止反序列化，实现简单。
缺点： - 无法继承其他类。
单例模式是一种简单但强大的设计模式，适用于需要全局唯一实例的场景。不同的实现方式各有优缺点，开发者应根据具体需求选择合适的实现方式。在实际开发中，应谨慎使用单例模式，避免滥用导致系统复杂性和维护成本的增加。
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