剖析单例模式：了解其 4 种常见实现方式

在软件开发中，设计模式是一种反复使用的解决方案，可以帮助开发人员在不同的场景中解决常见问题。单例模式是其中一种重要的设计模式，它通过确保一个类只有一个实例来实现资源管理和全局访问。本文将深入探讨单例模式的 4 种常见实现方式，帮助读者深入理解其原理和应用场景。

1. 饿汉模式

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唯一的实例，并将其存储在一个静态变量中。这种方式的优点是访问效率高，因为实例已经创建好，可以直接使用。但是，如果该实例从未被使用，会造成资源浪费。

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

    private Singleton() {}

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

2. 懒汉模式

懒汉模式在第一次使用时才创建实例。它使用一个静态变量来存储实例，并在第一次调用 getInstance() 方法时检查该变量是否为空。如果为空，则创建实例并将其存储在静态变量中。这种方式的优点是节省资源，只有在需要时才创建实例。但是，它存在线程安全问题，可能导致多个实例被创建。

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;
    }
}

3. 静态内部类

静态内部类模式使用静态内部类来创建单例实例。内部类在第一次调用 getInstance() 方法时加载，从而保证了线程安全。这种方式的优点是既能保证线程安全，又能避免饿汉模式的资源浪费。

public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

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

4. 枚举

Java 中的枚举类型天然就是单例。它通过枚举常量来实现单例模式，保证了线程安全和资源节约。枚举类型的实例在类加载时就被创建，并且只能有一个实例。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

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

选择哪种单例模式实现方式取决于具体应用场景。饿汉模式访问效率高，但可能浪费资源；懒汉模式节省资源，但存在线程安全问题；静态内部类模式既保证线程安全，又能避免资源浪费；枚举模式是最简洁高效的实现方式。