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单例模式详解【2023年最新】

article 2025/3/7 2:17:03

一、单例模式概念

单例模式是一种创建型设计模式，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。它的目的是限制一个类只能创建一个对象，以确保在整个应用程序中只有一个共享的实例。

单例模式通常用于以下情况：

当一个类只需要一个实例来协调操作时，例如数据库连接池、线程池等。
当希望在整个应用程序中共享某个资源或状态时，例如配置信息、日志记录器等。
当创建一个对象的成本很高，但又需要频繁地使用该对象时，可以通过单例模式来避免重复创建对象，提高性能。

单例模式的关键特点包括：

私有的构造方法：通过将构造方法私有化，防止外部代码直接实例化该类。
静态变量持有实例：通过一个静态变量来持有类的唯一实例。
全局访问点：提供一个公共的静态方法来获取该实例，以便其他代码可以访问该实例。

常见的单例模式实现方式包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁定等。每种实现方式都有其优缺点，选择适合具体需求的实现方式非常重要

二、单例模式类型

1、懒汉式

这里使用了volatile，防止指令重排序。

另外，使用synchronized修饰代码，加锁变成线程安全。

public class SingleTon {
//    懒汉式
    private static volatile SingleTon singleTon;
    private SingleTon(){
    }
    public static SingleTon getInstance(){
        if(singleTon==null){
            synchronized (SingleTon.class){
                if(singleTon==null){
                    return new SingleTon();
                }
            }
        }
        return singleTon;
    }
}

2、饿汉式

这里的饿汉式没什么好说的。

public class SingleTon1 {
//    饿汉式
    private static final SingleTon1 singleTon1 = new SingleTon1();
    private SingleTon1(){

    }
    public static SingleTon1 getInstance(){
        return singleTon1;
    }
}

3、枚举（饿汉式升级版）

前面两种懒汉式和饿汉式都可以被反射或者序列化破坏，他们俩可以把单例对象破坏掉（即产生多个对象）而使用枚举就可以避免这种情况，而且使用枚举在代码简洁的情况下，还不用做任何操作即可保证创建对象1的单一性和线程的安全性。

public enum EnumSingleTon {
    INSTANCE;
    EnumSingleTon(){
        System.out.println("枚举创建对象了");
    }
    public void doSomeThing(){
        System.out.println("这是枚举的单例模式");
    }
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }
    public static void test(){
        EnumSingleTon enumSingleTon1 = EnumSingleTon.INSTANCE;
        EnumSingleTon enumSingleTon2 = EnumSingleTon.INSTANCE;
        System.out.print("enumSingleTon1和enumSingleTon2的地址是否相同：");
        System.out.println(enumSingleTon1==enumSingleTon2);
    }
}

运行结果