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单例模式四种写法

云竹文斋 2024-11-06 阅读 22

饿汉式(线程安全)

public class Singleton {
    // 直接创建实例,在类加载时就完成实例化
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    // 私有构造函数
    private Singleton() {}

    // 提供公共的静态方法获取实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

优点:

  • 简单
  • 实例在类加载时创建好,类加载器在JVM中保证了线程安全

缺点:

  • 没用到就会浪费,占资源 

懒汉式(线程不安全)

public class Singleton {
    // 先不创建实例,初始化为null
    private static Singleton instance;

    // 私有构造函数
    private Singleton() {}

    // 一个外部方法去获取,只有第一次获取时创建
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点:

  • 只在需要时创建实例,避免了资源浪费

缺点:

  • 在多线程情况下可能有多个getInstance()同时被调用,创建多个实例,这就违背了单例模式,所以是多线程不安全的

 懒汉式(单锁)

public class Singleton {
    // 先不创建实例,初始化为null
    private static Singleton instance;

    // 私有构造函数
    private Singleton() {}

    // 一个外部方法去获取,只有第一次获取时创建
    // 加synchronized 上锁保证线程安全
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

优点:

  • 只在需要时创建实例,避免了资源浪费
  • 确保了线程安全

缺点:

  • 使用了互斥锁,会带来一定的性能开销

懒汉式(双检锁) 

public class Singleton {
    // 先不创建实例,初始化为null
    // 加volatile关键字实现多线程的可见性
    private static volatile Singleton instance;

    // 私有构造函数
    private Singleton() {}

    public static Singleton getSingleton() {  
    if (singleton == null) {  
        // 锁定类,后续一小段时间的线程会在这里等待
        synchronized (Singleton.class) {  
            if (singleton == null) {  
                singleton = new Singleton();  
            }  
        }  
    }  
    return singleton;  
    }

}

优点:

  • 只在需要时创建实例,避免了资源浪费
  • 通过双重检查锁定机制,既保证了在多线程环境下实例的唯一性,又减少了不必要的同步开销。在实例已经创建完成的情况下,后续调用getInstance()方法时,不需要再进行同步检查,提高了性能。

缺点:

  • 相较于前几种有一丢丢复杂
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