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Java单例模式的实现方式有哪些

发表于:2025-01-30 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2025年01月30日,小编给大家分享一下Java单例模式的实现方式有哪些,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!为什么使用单例模式需要确
千家信息网最后更新 2025年01月30日Java单例模式的实现方式有哪些

小编给大家分享一下Java单例模式的实现方式有哪些,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

    为什么使用单例模式

    需要确保某个类只要一个对象,或创建一个类需要消耗的资源过多,如访问IO和数据库操作等,这时就需要考虑使用单例模式了。

    使用单例模式需要注意的关键点

    • 将构造函数访问修饰符设置为private

    • 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象

    • 确保单例类的对象有且只有一个,特别是在多线程环境下

    • 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

    单例模式的几种写法

    1. 饿汉式

    /** * 饿汉式实现单例模式 */public class Singleton {    private static Singleton instance = new Singleton();    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        return instance;    }}

    2. 懒汉式

    /** * 懒汉式实现单例模式 */public class Singleton {    private static Singleton instance;    private Singleton() {    }    // synchronized方法,多线程情况下保证单例对象唯一    public static synchronized Singleton getInstance() {        if (instance == null) {            instance = new Singleton();        }        return instance;    }}

    getInstance()方法中添加了synchronized关键字,使其变成一个同步方法,目的是为了在多线程环境下保证单例对象唯一。

    优点: 只有在使用时才会实例化单例,一定程度上节约了资源。

    缺点: 第一次加载时要立即实例化,反应稍慢。每次调用getInstance()方法都会进行同步,这样会消耗不必要的资源。这种模式一般不建议使用。

    3. DCL(Double CheckLock)实现单例

    /** * DCL实现单例模式 */public class Singleton {    private static Singleton instance = null;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        // 两层判空,第一层是为了避免不必要的同步        // 第二层是为了在null的情况下创建实例        if (instance == null) {            synchronized (Singleton.class) {                if (instance == null) {                    instance = new Singleton();                }            }        }        return instance;    }}

    优点: 资源利用率高,既能够在需要的时候才初始化实例,又能保证线程安全,同时调用getInstance()方法不进行同步锁,效率高。

    缺点: 第一次加载时稍慢,由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生概率很小。
    DCL模式是使用最多的单例模式实现方式,除非代码在并发场景比较复杂或者JDK 6以下版本使用,否则,这种方式基本都能满足需求。

    4. 静态内部类

    /** * 静态内部类实现单例模式 */public class Singleton {    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        return SingletonHolder.instance;    }    /**     * 静态内部类     */    private static class SingletonHolder {        private static Singleton instance = new Singleton();    }}

    第一次加载Singleton类时不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance()方法时,虚拟机会加载SingletonHolder类,初始化instance。

    这方式既保证线程安全,单例对象的唯一,也延迟了单例的初始化,推荐使用这种方式来实现单例模式。

    5. 枚举单例

    /** * 枚举实现单例模式 */public enum SingletonEnum {    INSTANCE;    public void doSomething() {        System.out.println("do something");    }}

    默认枚举实例的创建是线程安全的,即使反序列化也不会生成新的实例,任何情况下都是一个单例。

    优点: 简单!

    6. 容器实现单例

    import java.util.HashMap;import java.util.Map;/** * 容器类实现单例模式 */public class SingletonManager {    private static Map objMap = new HashMap();    public static void regsiterService(String key, Object instance) {        if (!objMap.containsKey(key)) {            objMap.put(key, instance);        }    }    public static Object getService(String key) {        return objMap.get(key);    }}

    SingletonManager可以管理多个单例类型,使用时根据key获取对象对应类型的对象。这种方式可以通过统一的接口获取操作,隐藏了具体实现,降低了耦合度。

    以上是"Java单例模式的实现方式有哪些"这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注行业资讯频道!

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