单例模式是一种常见的设计模式,用于确保类在应用程序中只有一个实例,并提供全局访问点。在 Java 中,实现单例模式的方式有多种,以下是一些常见的单例创建方式
- 懒汉式(Lazy Initialization) :
- 在第一次调用时创建实例。
- 线程不安全,需要在 getInstance() 方法上加锁以保证线程安全。
- 实现简单,延迟加载,但可能会影响性能。
- 优点:
- 延迟加载,只有在需要时才会创建实例,节省内存。
- 缺点:
- 线程不安全,需要在
getInstance()
方法上加锁以保证线程安全,影响性能。 - 每次获取实例都需要加锁,可能会造成性能瓶颈。
- 线程不安全,需要在
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {}
public static synchronized LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}
-
双重检查锁定(Double-Checked Locking) :
- 在懒汉式的基础上改进,减少了加锁的次数,提高了性能。
- 需要使用 volatile 关键字来避免指令重排问题。
- 优点:
- 基于懒汉式的改进,在保证延迟加载的同时减少了加锁的次数,提高了性能。
- 缺点:
- 需要使用
volatile
关键字来避免指令重排问题,增加了复杂度。 - 一些旧的 JVM 可能会存在问题。
- 需要使用
public class DoubleCheckedSingleton {
private static volatile DoubleCheckedSingleton instance;
private DoubleCheckedSingleton() {}
public static DoubleCheckedSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (DoubleCheckedSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new DoubleCheckedSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
-
饿汉式(Eager Initialization) :
- 在类加载时就创建实例,保证线程安全。
- 可能会造成资源浪费,因为即使没有使用到该实例,也会被创建。
- 优点:
- 在类加载时就创建实例,保证线程安全。
- 简单明了,没有复杂的加锁逻辑。
- 缺点:
- 可能会造成资源浪费,因为即使没有使用到该实例,也会被创建。
public class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {}
public static EagerSingleton getInstance() {
return instance;
}
}
-
静态内部类(Initialization on Demand Holder) :
- 结合了懒汉式和饿汉式的优点,延迟加载,保证线程安全。
- 通过静态内部类持有实例,利用类加载的线程安全性保证单例实例的创建。
- 优点:
- 结合了懒汉式和饿汉式的优点,延迟加载,保证线程安全。
- 利用类加载的线程安全性保证单例实例的创建,不需要额外的加锁操作。
- 缺点:
- 实现稍微复杂一些,需要了解静态内部类的工作原理。
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
以上是常见的几种单例创建方式,每种方式都有其优缺点,选择适合自己项目需求的方式来实现单例模式。