正视单例模式，大厂程序员做到了这些！

2024-02-13 14:54:19

单例模式的7种写法

单例模式是一种设计模式，它保证一个类只有一个实例，自行实例化此实例，并提供一个访问此实例的全局访问点。单例模式有许多不同的实现方式，每种方式都有其优缺点。下面我们将详细分析这7种实现方式：

饿汉模式

public class Singleton {
  private static final Singleton instance = new Singleton();

  private Singleton() {}

  public static Singleton getInstance() {
    return instance;
  }
}

饿汉模式是一种最简单的单例模式实现方式。它在类加载时就创建实例，并将其存储在静态变量中。这种方式的优点是线程安全，缺点是无论是否需要实例，都会在类加载时创建实例，可能会浪费资源。

线程不安全的懒汉模式

public class Singleton {
  private static Singleton instance;

  private Singleton() {}

  public static Singleton getInstance() {
    if (instance == null) {
      instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }
}

线程不安全的懒汉模式在第一次调用getInstance()方法时才创建实例。这种方式的优点是只有在需要时才创建实例，缺点是线程不安全，可能导致多个线程同时创建多个实例。

线程安全的懒汉模式

public class Singleton {
  private static Singleton instance;

  private Singleton() {}

  public static synchronized Singleton getInstance() {
    if (instance == null) {
      instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  }
}

线程安全的懒汉模式在getInstance()方法上加了synchronized，保证了线程安全。这种方式的优点是既能保证线程安全，又能只有在需要时才创建实例。缺点是性能开销较大。

DCL（双重检查锁）

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;
  }
}

DCL（双重检查锁）是一种优化过的懒汉模式。它先检查实例是否为空，如果为空，再加锁创建实例。这种方式的优点是既能保证线程安全，又能减少锁的开销。缺点是实现起来比较复杂。

静态内部类

public class Singleton {
  private static class SingletonHolder {
    private static final Singleton instance = new Singleton();
  }

  private Singleton() {}

  public static Singleton getInstance() {
    return SingletonHolder.instance;
  }
}

静态内部类是一种比较优雅的单例模式实现方式。它利用了Java的类加载机制来保证线程安全。这种方式的优点是既能保证线程安全，又能延迟实例化。缺点是实现起来比较复杂。

枚举

public enum Singleton {
  INSTANCE;

  public void doSomething() {
    // ...
  }
}

枚举也是一种比较优雅的单例模式实现方式。它利用了Java的枚举机制来保证线程安全。这种方式的优点是既能保证线程安全，又能延迟实例化。缺点是不能继承枚举类。

容器

public class SingletonContainer {
  private static Map<String, Object> instances = new HashMap<>();

  public static Object getInstance(String name) {
    Object instance = instances.get(name);
    if (instance == null) {
      synchronized (SingletonContainer.class) {
        instance = instances.get(name);
        if (instance == null) {
          instance = new Object();
          instances.put(name, instance);
        }
      }
    }
    return instance;
  }
}