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Java单例模式总结

news 2025/5/14 11:32:44

说明：单例模式的核心是确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。饿汉式和懒汉式是两种常见的实现方式

一、饿汉式和懒汉式

1. 饿汉式（Eager Initialization）

public class EagerSingleton {// 类加载时直接初始化实例private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();// 私有构造方法，防止外部 new 实例private EagerSingleton() {}// 提供全局访问点public static EagerSingleton getInstance() {return instance;}
}

优点：

线程安全：实例在类加载时创建，JVM 保证初始化过程的线程安全。
实现简单：无需处理同步逻辑。

缺点：

资源浪费：即使未使用，实例也会在程序启动时被创建。
无法延迟加载：不适合初始化耗资源的场景。

2.懒汉式（Lazy Initialization）

代码实现（基础版，非线程安全）：

public class LazySingleton {private static LazySingleton instance;private LazySingleton() {}// 非线程安全！public static LazySingleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new LazySingleton();}return instance;}
}

代码改进（双重检查锁定，线程安全）：

public class ThreadSafeSingleton {private static volatile ThreadSafeSingleton instance; // volatile 禁止指令重排private ThreadSafeSingleton() {}public static ThreadSafeSingleton getInstance() {if (instance == null) { // 第一次检查synchronized (ThreadSafeSingleton.class) { // 加锁if (instance == null) { // 第二次检查instance = new ThreadSafeSingleton();}}}return instance;}
}

优点：

延迟加载：实例在第一次使用时创建，节省资源。
线程安全（双重检查版）：通过同步块和 volatile 确保线程安全。

缺点：

实现复杂：需处理双重检查锁定和 volatile 关键字。
性能开销：同步锁可能影响高并发场景的性能（双重检查已优化）。

二、当前流行的单利模式

Kotlin 通过语言特性简化了单例模式的实现，提供两种主流方式：

1. 使用 object 关键字（饿汉式）

object Singleton {fun doSomething() {println("Kotlin object singleton")}
}// 调用方式
Singleton.doSomething()

特点：

线程安全：由 JVM 保证初始化线程安全。
饿汉式：实例在类加载时创建。
代码极简：无需手动编写单例逻辑。

2. 使用 lazy 函数（懒汉式）

class LazySingleton private constructor() {companion object {val instance: LazySingleton by lazy {LazySingleton()}}fun doSomething() {println("Kotlin lazy singleton")}
}// 调用方式
LazySingleton.instance.doSomething()