当前位置：首页 > article >正文

详解：单例模式中的饿汉式和懒汉式

article 2025/1/21 16:12:37

单例模式是一种常用的设计模式，其目的是确保一个类只有一个实例（对象），并提供一个全局访问点。单例模式有两种常见的实现方式：饿汉式和懒汉式。

一、饿汉式

饿汉式在类加载时就完成了实例化。因为类加载是线程安全的，所以在多线程环境下也是安全的。这种方式比较简单，但是由于实例在类加载时就创建，即使没有被使用，也会占用内存资源。

步骤：

1.私有化构造函数

解释：当私有化构造函数那么其他类就不能创建该类的对象，相当于该类的一切非静态的成员在其他类中都访问不了了！！！当你使用new创建对象时会调用其构造方法，因为构造函数私有化了，所以创建不了对象，创建不了对象相当于一切非静态的成员在其他类中都访问不了。

2.创建私有的静态类的对象

解释：为什么是私有的？防止其他类直接调用对象从而破坏单例的唯一性。为什么是静态的？如果不是静态的属性，那么其他类无法创建对象进行访问。

3.创建公共的静态get方法获取静态类的对象！！！

解释：该操作类似于封装私有的成员变量然后只能通过公共的set和get方法来获取，但是改操作是一个静态的方法，静态的方法只能调用静态的成员变量不能直接调用非静态的成员。

代码示例：

public class Person {
    private String name;
    // 在类加载时就创建实例
    private static Person person = new Person("小明");
    // 私有构造函数，防止外部实例化
    private Person(String name){
        this.name=name;
    }
    // 提供全局访问点  
    public static Person getInstance(){
        return person;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
      Person person1 = Person.getInstance();
      Person person2 = Person.getInstance();
      System.out.println(person1);
      System.out.println(person2);
      System.out.println(person1==person2);
    }
}

结果如下：

小明
小明
true

解释：这段代码，我们只能通过静态的getInstance()方法来获取Person对象，并且只能获取一个对象，因为在其他类（比如Test类）创建不了Person对象而只能获取一个Person对象，当我们再次调用静态的getInstance()方法来获取Person对象时，本质上是获取同一个对象，所以通过“==”进行比较得到的结果是true。

疑问1:为什么输出的是小明？

答：因为Person类重写了toString方法。

疑问2：为什么name属性不是静态的属性？

答：在你不需要调用name属性时不需要写成静态的属性。

疑问3：为什么实例（对象）在类加载时就创建？

答：因为在类加载时会进行静态属性的初始化和执行静态代码块。

参考文献：类什么时候加载？-CSDN博客

优点：

线程安全：因为实例在类加载时就创建，天然线程安全。
实现简单：代码量少，容易理解。

缺点：

资源浪费：如果实例从未被使用，仍然会占用内存。

二、懒汉式

懒汉式在第一次调用getInstance()方法时才创建实例。这种方式延迟了实例化，节省了资源，但需要考虑线程安全问题。

代码如下：

public class Person {
    private String name;
    // 声明实例，但不立即创建  
    private static Person person;
    // 私有构造函数，防止外部实例化
    private Person(String name){
        this.name=name;
    }
    // 提供全局访问点但非线程安全
    public static Person getInstance(){
        if (person==null){
            person = new Person("小明");
        }
        return person;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name;
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
      Person person1 = Person.getInstance();
      Person person2 = Person.getInstance();
      System.out.println(person1);
      System.out.println(person2);
      System.out.println(person1==person2);
    }
}

结果如下（和饿汉式代码的结果一样）：