设计模式之单例模式
单例模式（Singleton Pattern）是 Java 中常用的一种设计模式，它的核心思想是确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个唯一的实例。单例模式在需
要控制资源访问，或者实现全局缓存等场景中非常有用。
一、单例模式的实现方式
单例模式有多种实现方式，但紧张可以归纳为懒汉式、饿汉式、双重查抄锁定（Double-Checked Locking）、静态内部类、罗列等几种。
1. 懒汉式（线程不安全）
懒汉式单例模式在第一次利用时才创建实例，但这种方式在多线程环境下是不安全的。
public class SingletonLazy {
private static SingletonLazy instance;
private SingletonLazy() {}
public static SingletonLazy getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonLazy();
}
return instance;
}
}
2. 懒汉式（线程安全）
通过在 getInstance() 方法上添加 synchronized 关键字来保证线程安全，但这种方式服从较低。
public class SingletonLazyThreadSafe {
private static SingletonLazyThreadSafe instance;
private SingletonLazyThreadSafe() {}
public static synchronized SingletonLazyThreadSafe getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new SingletonLazyThreadSafe();
}
return instance;
}
}
3. 双重查抄锁定（Double-Checked Locking）
双重查抄锁定模式既保证了线程安全，又避免了每次调用 getInstance() 时都进行同步，从而提高了服从。
public class SingletonDoubleChecked {
private static volatile SingletonDoubleChecked instance;
private SingletonDoubleChecked() {}
public static SingletonDoubleChecked getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (SingletonDoubleChecked.class) {
if (instance == null) {
instance = new SingletonDoubleChecked();
}
}
}
return instance;
}
}
注意：这里利用了 volatile 关键字来克制指令重排序，确保 instance 变量在多线程环境下的可见性和有序性。
4. 饿汉式
饿汉式单例模式在类加载时就完成了实例的初始化，以是它是线程安全的。
public class SingletonEager {
private static final SingletonEager instance = new SingletonEager();
private SingletonEager() {}
public static SingletonEager getInstance() {
return instance;
}
}
5. 静态内部类
静态内部类方式利用了 classloder 的机制来保证初始化实例时只有一个线程，既实现了耽误加载，又保证了线程安全。
public class SingletonInnerClass {
private SingletonInnerClass() {}
private static class SingletonHolder {
private static final SingletonInnerClass INSTANCE = new SingletonInnerClass();
}
public static final SingletonInnerClass getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
6. 罗列
罗列方式是实现单例模式的最佳方法。它更简便，自动支持序列化机制，绝对防止多次实例化，纵然在面临复杂的序列化或反射攻击的时候。
public enum SingletonEnum {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
总结
单例模式是一种常用的设计模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在实现单例模式时，需要思量线程安全、耽误加载等因素，并根据具体场景选择合适的实现方式。罗列方式是推荐的实现方式，由于它既简便又安全。
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