单例设计模式：让你的代码更优雅、更高效

2023-09-14 16:45:31

单例设计模式：打造优雅、高效的代码

在软件开发的世界中，我们经常遇到需要只允许一个实例存在的类。这些类通常负责管理关键资源，例如数据库连接池或缓存。如果我们每次需要时都创建新实例，不仅会造成资源浪费，还会带来代码管理方面的挑战。为了解决这个问题，单例设计模式应运而生。

什么是单例设计模式？

单例设计模式是一种确保一个类只有一个实例的简单但有效的设计模式。这种模式通过使用静态变量来存储类的实例并提供静态方法来访问该实例来实现这一目标。

基本实现：

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

这个实现非常简单，但存在一个缺点：线程不安全。这意味着如果多个线程同时调用 getInstance() 方法，可能会创建多个实例。

线程安全的实现：

为了解决线程安全问题，我们可以使用 synchronized

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

双重检查锁：

双重检查锁是一种更加高效的线程安全实现，它利用了 Java 的内存模型特性：

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;
    }
}

单例模式的优点：