singletonPattern.zip

单例模式是软件设计模式中的一种经典模式，主要用于限制类的实例化，确保在整个系统中一个类只有一个实例存在。在Java编程中，单例模式有多种实现方式，每种方式都有其特定的适用场景和优缺点。下面我们将详细探讨这些实现方法。 1. 饿汉式（Static Final Field） 这是最简单的单例实现方式，它在类加载时就完成了初始化，因此是线程安全的。 ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` 优点：实现简单，线程安全，且由于类加载时就初始化，所以延迟加载特性较差。 缺点：如果应用中单例并不需要，那么这个单例会占用不必要的内存资源。 2. 懒汉式（Synchronized Method） 这种实现方式在类加载时不创建实例，只有在第一次调用`getInstance`方法时才进行实例化，通过synchronized关键字保证线程安全。 ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 优点：实现了懒加载，只有在需要时才创建实例。 缺点：因为同步操作，性能较低，每次调用`getInstance`都需要进行同步。 3. 双重检查锁定（Double-Check Locking） 这种方式结合了前两种方法的优点，既实现了懒加载，又避免了每次调用都进行同步。 ```java public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 优点：兼顾线程安全和性能，只有在真正创建实例时才进行同步。 缺点：实现相对复杂，需要理解volatile关键字的作用。 4. 静态内部类 利用Java类加载机制保证线程安全，同时实现了懒加载。 ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } ``` 优点：线程安全，延迟加载，不需要额外的同步操作。 缺点：需要理解类加载机制。 5. 枚举方式 这是Joshua Bloch在《Effective Java》中推荐的实现方式，既简单又线程安全。 ```java public enum Singleton { INSTANCE; public void whateverMethod() { } } ``` 优点：简洁、安全，无法被反射破解，天然支持序列化。 缺点：虽然实现简单，但不符合传统的单例模式定义，可能导致部分开发者不熟悉。 选择哪种单例模式取决于具体的需求，例如性能要求、线程安全性和代码可读性等。在实际开发中，应根据项目需求来选取合适的实现方式。