从零开始：深入浅出地了解单例模式

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2023-10-21 16:36:02

单例模式是什么？

单例模式是一种设计模式，用于限制类的实例化只能创建一个对象。也就是说，单例模式确保一个类只有一个实例，并提供了一种访问该实例的全局方式。

单例模式通常用于创建需要全局访问的共享资源。例如，数据库连接、日志记录器或缓存系统都适合使用单例模式。

单例模式的好处

使用单例模式有很多好处，包括：

确保全局访问： 单例模式提供了一种访问类的唯一实例的全局方式。这使得共享资源在整个应用程序中更容易访问。
避免资源浪费： 通过限制类的实例化，单例模式可以防止创建不必要的对象，从而避免资源浪费。
提高性能： 使用单例模式可以提高性能，因为它可以减少创建和销毁对象所需的开销。

实现单例模式

有几种方法可以实现单例模式，包括：

饿汉式： 在类加载时创建单例实例。这是最简单的实现方式，但它不允许延迟实例化。
懒汉式： 只有在第一次需要实例时才创建单例实例。这可以节省资源，但它可能会导致线程安全问题。
双重检查锁定： 这是懒汉式实现的一种改进，它使用双重检查锁定来防止多线程环境中的线程安全问题。
静态内部类： 这是一种实现单例模式的优雅方法，它利用了 Java 静态内部类的特性。

使用单例模式

以下是使用单例模式的一个示例代码：

public class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

在上面的示例中，getInstance() 方法使用双重检查锁定来确保线程安全。首先，它检查实例是否已经创建。如果实例不存在，它将同步访问该类，然后再次检查实例是否存在。如果实例仍然不存在，它将创建实例并将其存储在静态字段中。最后，它返回实例。