Java 单例模式深度解析与代码实现193

在 Java 中，单例模式是一种确保一个类只能有一个实例的创建模式。这在以下场景中非常有用：
全局配置
日志记录器
数据库连接池

懒汉式单例

懒汉式单例在第一次需要时才创建实例。它使用以下步骤：
将实例变量声明为私有静态。
提供一个公共静态方法来获取实例。
在方法中，如果实例为 null，则创建它并返回它。否则，返回现有的实例。

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

饿汉式单例

饿汉式单例在类加载时就创建实例。它使用以下步骤：
将实例变量声明为私有静态且 final。
在类加载时创建一个实例并将其存储在该变量中。
提供一个公共静态方法来获取实例。

```java
public class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {}
public static EagerSingleton getInstance() {
return instance;
}
}
```

静态内部类单例

静态内部类单例是一种使用静态内部类来创建延迟加载的单例。它使用以下步骤：
在外部类中声明一个私有静态内部类。
在内部类中创建单例实例。
提供一个公共静态方法来获取实例。

```java
public class StaticInnerClassSingleton {
private static class SingletonHolder {
private static final StaticInnerClassSingleton instance = new StaticInnerClassSingleton();
}
private StaticInnerClassSingleton() {}
public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
return ;
}
}
```

双重检查加锁单例

双重检查加锁单例是一种提高懒汉式单例性能的方法。它使用以下步骤：
将实例变量声明为私有且 volatile。
提供一个公共静态方法来获取实例。
在方法中，如果实例为 null，则对其进行同步块。如果仍然为 null，则创建一个新实例并将其存储在变量中。

```java
public class DoubleCheckedLockingSingleton {
private static volatile DoubleCheckedLockingSingleton instance;
private DoubleCheckedLockingSingleton() {}
public static DoubleCheckedLockingSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized () {
if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckedLockingSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
```

枚举单例

枚举单例是一种使用枚举类来创建单例。它使用以下步骤：
创建枚举类型并声明一个实例。
通过枚举的 getInstance() 方法获取实例。

```java
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
public static EnumSingleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
```

优点和缺点

单例模式有一些优点和缺点：优点：
* 确保只能创建一个对象。
* 提高性能，因为对象只创建一次。
* 便于管理全局状态。
缺点：
* 难以测试，因为无法创建多个实例。
* 可能难以修改单例类的行为，因为整个应用程序可能依赖于它。

何时使用单例模式

单例模式在以下情况下非常有用：* 需要共享全局状态。
* 需要确保只有一个实例可以访问某个资源。
* 需要减少内存消耗。

单例模式是一种强大的设计模式，可以用于各种场景。通过理解其不同实现方式的优点和缺点，开发人员可以选择最适合其特定需求的实现方式。

2024-10-15

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