Java 中单例模式的实现方法
简介
单例模式是一种设计模式,旨在确保一个类在整个应用程序中仅存在一个实例。这种模式在控制共享资源的访问、保持状态和提供全局访问点等方面非常有用。
实现方法
1. 饿汉式单例
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- 实例在类加载时即被创建。
- 优点:线程安全,实现简单。
- 缺点:即使实例未被使用也会被创建,可能会浪费资源。
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
2. 懒汉式单例
- 实例仅在首次请求时创建。
- 优点:节省资源,只在需要时才创建实例。
- 缺点:线程不安全,需要同步措施。
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
3. 双重检查锁定
- 优化了懒汉式单例的实现方法。
- 使用 synchronized 在首次创建实例时进行同步,并使用 volatile 防止指令重排序。
- 优点:线程安全,性能较好。
public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
4. 枚举单例
- 通过枚举类实现单例模式。
- 枚举类天生是单例且线程安全的。
- 优点:线程安全,使用简便。
public enum Singleton { INSTANCE; public void doSomething() { // ... } }
5. 静态内部类
- 使用静态内部类实现单例模式。
- 静态内部类仅在外部类被加载时才会被加载,确保了单例性。
- 优点:线程安全,延迟加载。
public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
选择指南
选择单例模式的实现方法应根据具体的应用需求:
- 饿汉式单例:适用于需要在应用程序启动时就创建实例的情况。
- 懒汉式单例:适用于需要按需创建实例的情况。
- 双重检查锁定:是一种优化了懒汉式单例的方法,性能较好。
- 枚举单例:适用于需要线程安全且简便易用的单例。
- 静态内部类:适用于需要延迟加载的单例。
以上是关于在 Java 中如何实现单例模式以及几种常见实现方法的详细介绍。要了解更多内容,请关注编程学习网的其他相关文章!
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