单例(Singleton)模式

tech2025-06-23  15

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单例模式的定义和特点单例模式的结构饿汉式单例懒汉式单例静态内部类单例枚举类单例

单例模式的定义和特点

定义:一个类只有一个实例,且该类能够自行创建这个实例的一种模式。 特点:

单例类只有一个实例对象该单例对象必须由单例类自行创建单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点

单例模式的结构

单例模式的主要角色包含以下两个部分:

单例类:包含一个实例且能够自行创建这个实例的类访问类:使用单例的类

饿汉式单例

特点:类一旦加载就创建一个单例,保证在调用getInstance()方法之前单例就已经存在了。 缺点:容易加载一些暂时用不到的内容造成内存浪费

public class HungrySingleton { private HungrySingleton(){} private static final HungrySingleton instance = new HungrySingleton(); public static HungrySingleton getInstance(){ return instance; } }

懒汉式单例

特点:类加载时没有生成单例,只有当第一次调用 getlnstance 方法时才去创建这个单例

public class LazySingleton { private LazySingleton(){ } //多线程情况下存在并发问题,volatile禁止指令重排保证实例同步 private static volatile LazySingleton lazySingleton; //双重检测锁模式的懒汉式单例 DCL懒汉式 //这种模式同样存在一个问题, // lazySingleton=new LazySingleton()不是一个原子操作,需要禁止指令重排 public static LazySingleton getInstance(){ if (lazySingleton==null){ synchronized (LazySingleton.class){ if(lazySingleton==null){ lazySingleton=new LazySingleton(); } } } return lazySingleton; } }

注意事项:

使用 双重检验加锁DCL(Double Check Lock) 保证了多线程下的并发安全,这种单例称为DCL懒汉式DCL懒汉式存在的问题是lazySingleton=new LazySingleton();并不是一个原子操作 1、分配内存空间2、初始化对象3、将对象指向内存空间 我们都希望1->2->3的执行顺序,但是存在当A\B两个线程并发的时候,A:1->3->2,执行到3的时候切换到B线程,此时B认为实例已经非空了但是实际上并未初始化,于是就会报错。因此还需要使用volatile 关键字禁止指令重排。

静态内部类单例

public class InnerClassSingleton { private InnerClassSingleton(){ } private static class SingletonHoler{ private static InnerClassSingleton instance=new InnerClassSingleton(); } public static InnerClassSingleton getInstance(){ return SingletonHoler.instance; } }

外部类加载时并不需要立即加载内部类,内部类不被加载则不去初始化INSTANCE,故而不占内存。不仅能确保线程安全,也能保证单例的唯一性,同时也延迟了单例的实例化。、

枚举类单例

public enum EnumSingleton { INSTANCE; public EnumSingleton getInstance(){ return INSTANCE; } }

枚举在java中与普通类一样,都能拥有字段与方法,而且枚举实例创建是线程安全的,在任何情况下,它都是一个单例。我们可直接以下面这种方式调用。

EnumSingleton .INSTANCE

但是就算如此,单例也仍旧是不安全的,阔以通过反射获取到类信息,从而对单例模式进行破坏~

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