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单例设计模式---懒汉式--线程安全和不安全、枚举类

article 2025/3/9 22:58:28

单例设计模式—懒汉式–线程安全和不安全

优点
资源利用率高：只有在真正需要使用单例实例时才进行创建，避免了在应用启动时就占用不必要的资源。
缺点
线程安全问题：在多线程环境下，如果多个线程同时调用获取实例的方法，可能会导致创建多个实例，破坏单例模式的规则。需要额外的同步机制来保证线程安全，但这可能会带来一定的性能开销。

线程不安全

//懒汉式 线程不安全
public class Singleton {
    //私有构造方法
    private Singleton(){}
    //声明Singleton类型的变量instance
    private static Singleton instance;//只是声明了该类型的变量，并没有创建
    //对外提供访问方式
    public static Singleton getInstance(){
        //判断instance是否为null，如果为null，说明还没有创建Singleton类的对象
        //如果没有创建一个并返回。如果有，直接返回
        if(instance == null){
            //线程1等待，线程2获取到cpu的执行权，也会进入到该判断里面
            //多线程执行时，只要线程停留在这里，其他线程就可以进入，那么就不是单实例模式
            instance = new Singleton();
        }
        instance=new Singleton();
        return instance;
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance =Singleton.getInstance();
        Singleton instance1 =Singleton.getInstance();
        //判断两次获取到的Singleton对象是否是同一个对象
        System.out.println(instance==instance1);
    }
}

线程安全

//线程安全，依据以上线程不安全做修改
public class Singleton {
    //私有构造方法
    private Singleton(){}
    //声明Singleton类型的变量instance
    private static Singleton instance;//只是声明了该类型的变量，并没有创建
    //对外提供访问方式
    public static synchronized Singleton getInstance(){
       
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        instance=new Singleton();
        return instance;
    }
}

枚举类
饿汉式枚举类是实现单例模式的一种高效且安全的方式。
枚举类型在 Java 中是一种特殊的类，它的实例是有限且固定的。当使用枚举类实现单例模式时，枚举类的实例在类加载时就会被创建，并且是唯一的，这符合饿汉式单例的特点，即在类加载时就初始化单例实例。同时，Java 语言规范保证了枚举类型的实例是线程安全的，并且可以防止反射攻击和反序列化时创建新的实例。

package patten.demo6;
//饿汉式 枚举类
public enum Singleton {
    INSTANCE;
}

枚举类测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
        Singleton instance1 = Singleton.INSTANCE;
        //判断两次获取到的Singleton对象是否是同一个对象
        System.out.println(instance==instance1);
    }

}