23种设计模式之单例模式

单例模式 饿汉式： /** * 饿汉式单例（提前把对象创建） * 可能会浪费空间，提前把对象创建好了，但是不一定会用。 */ public class Hungry { private Hungry(){ } private final static Hungry HUNGRY=new Hungry(); public static Hungry getInstance(){ return HUNGRY; } } 懒汉式 单线程下可用，多线程下不可用，存在多线程并发问题。 /** * 懒汉式单例（当使用时再创建对象） * 单线 单例模式是软件设计模式中的一种，其主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式常用于管理共享资源或者控制类的实例化次数。在Java中，单例模式有多种实现方式，包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁模式（DCL懒汉式）以及静态内部类等。 1. **饿汉式单例**： - 在饿汉式单例中，对象在类加载时就已经创建，因此是线程安全的。这种方式的缺点是在类加载时就创建了实例，即使这个实例可能从未被使用，这可能会造成资源的浪费。 ```java public class Hungry { private Hungry(){} private final static Hungry HUNGRY = new Hungry(); public static Hungry getInstance(){ return HUNGRY; } } ``` 2. **懒汉式单例**： - 懒汉式单例会在第一次调用`getInstance`方法时才创建实例，这样可以避免无谓的对象创建。但在多线程环境下，如果多个线程同时进入`getInstance`方法，可能会创建多个实例，因此懒汉式在多线程环境下的表现不佳。 ```java public class LazyMan { private LazyMan(){} private static LazyMan lazyMan; public static LazyMan getInstance(){ if(lazyMan == null){ lazyMan = new LazyMan(); } return lazyMan; } } ``` 3. **DCL懒汉式（双重检查锁模式）**： - 为了解决懒汉式的线程安全问题，引入了双重检查锁机制。首先检查实例是否已经创建，如果未创建，才进行同步，然后再次检查实例是否创建，确保在多线程环境下的线程安全。 ```java public class LazyMan { private LazyMan(){...} private volatile static LazyMan lazyMan; public static LazyMan getInstance(){ if(lazyMan == null){ synchronized (LazyMan.class){ if(lazyMan == null){ lazyMan = new LazyMan(); } } } return lazyMan; } } ``` 4. **静态内部类单例**： - 使用静态内部类实现单例，既延迟了实例化，又保证了线程安全，因为内部类的加载发生在第一次调用`getInstance`方法时，且类加载是线程安全的。 ```java public class Holder { private Holder(){} public static Holder getInstance(){ return InnerClass.HOLDER; } public static class InnerClass{ private static final Holder HOLDER = new Holder(); } } ``` 5. **反射攻击**： - 所有的单例模式实现都可能受到反射的破坏，因为通过反射可以创建类的实例，绕过正常的单例获取方式。为了防止这种情况，通常需要在类的构造函数上加上`private`限制，同时在类加载时进行权限检查。 总结来说，单例模式是一种常用的面向对象设计模式，主要用于控制类的实例化过程，确保一个类只有一个实例。不同的实现方式各有优缺点，如饿汉式简单但可能导致资源浪费，懒汉式延迟初始化但不线程安全，DCL懒汉式解决了线程安全问题但代码较复杂，静态内部类则既安全又简洁。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的实现方式，并注意防止反射带来的潜在风险。