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单例模式#xff08;Singleton Pattern#xff09;是一种常用的软件设计模式#xff0c;属于创建型模式。它的目的是确保一个类只有一个实例#xff0c;并提供一个全局访问点来获取这个实例。
单例模式的主要特点包括#xff1a;
唯一性#xff1a…一、什么是单例模式
单例模式Singleton Pattern是一种常用的软件设计模式属于创建型模式。它的目的是确保一个类只有一个实例并提供一个全局访问点来获取这个实例。
单例模式的主要特点包括
唯一性单例类在整个应用程序的生命周期内只创建一个实例。全局访问点提供了一个全局的访问点确保所有访问该类的地方都访问的是同一个实例。延迟初始化单例实例通常在第一次被使用时创建懒汉式也可以在程序启动时立即创建饿汉式。
二、单例模式的典型实现案例
2.1 懒汉式线程不安全
这种方式下实例在第一次被使用时才创建。这种方式简单但在多线程环境下可能会出现多个实例的问题。
public class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance null) {instance new Singleton();}return instance;}
}
2.2 饿汉式线程安全
在类加载时就立即初始化单例这种方式避免了多线程的同步问题但可能导致资源的浪费因为不管是否使用单例都会被创建。
public class Singleton {private static final Singleton instance new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}
}
2.3 双重校验锁Double-Checked Locking线程安全推荐方式
这种方式在获取实例时先检查实例是否已经创建如果没有创建才进入同步块中创建实例。这种方式既保证了线程安全又避免了每次访问都进行同步的开销。
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;}
}
2.4 静态内部类线程安全
这种方式利用了类加载机制来保证初始化实例时只有一个线程同时也实现了延迟加载。
public class Singleton {private Singleton() {}private static class SingletonHolder {private static final Singleton INSTANCE new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}
单例模式适用于需要全局只有一个实例的场景如配置管理器、线程池、缓存等。然而过度使用单例可能会导致代码的耦合度高难以测试和维护。因此在设计时需要根据实际需求谨慎使用单例模式。
