java + 单例模式 + 懒汉式 + 资源

本文档比较清晰明了地介绍了懒汉式以及懒汉式（我要对象的时候才给我创建）和饿汉式（我不要对象的时候你也给我创建）的区别；懒汉式只有你调用返回对象的方法时才调用对象，饿汉式是在类加载的时候就创建了对象；懒汉式存在线程安全的问题，而饿汉式存在资源空间浪费的问题；二者调用一次对象后，无论后面调用多少次对象，它都会返回第一个创建的对象，保证单例的实现。 Java 单例模式是设计模式中的一种，它的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在Java中，单例模式有多种实现方式，其中最常用的两种是饿汉式（Eager Initialization）和懒汉式（Lazy Initialization）。本文将深入探讨懒汉式单例模式，以及它与饿汉式的区别。 ### 懒汉式单例模式 懒汉式的核心思想是“延迟初始化”，即在对象真正被需要时才进行创建。这样可以避免在类加载时就占用不必要的资源，只有当调用获取对象的方法时，才会去创建单例对象。以下是懒汉式的实现步骤： 1. **构造器私有化**：这是所有单例模式的基础，通过将构造器设为私有，防止外部直接通过new关键字创建实例。 2. **在类的内部创建静态对象**：这个静态对象是单例类的唯一实例，通常为private修饰，以防止外部访问。 3. **提供一个public的static方法**：该方法负责返回单例对象，通常是通过检查实例是否已经创建，如果未创建，则进行实例化，然后返回。 懒汉式的具体实现代码如下（考虑线程安全）： ```java 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; } } ``` 这段代码使用了双重检查锁定（Double-Checked Locking），确保在多线程环境下也能正确创建单例，同时减少了同步开销。 ### 饿汉式单例模式 与懒汉式不同，饿汉式在类加载时就创建了单例对象，即使这个对象可能从未被使用。这种方式确保了线程安全，但可能会浪费内存资源。饿汉式的实现相对简单： ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` ### 饿汉式与懒汉式的区别 1. **初始化时机**：饿汉式在类加载时初始化，懒汉式在首次调用getInstance()时初始化。 2. **线程安全性**：饿汉式天生线程安全，懒汉式如果不采用同步控制则不是线程安全的。 3. **资源消耗**：饿汉式可能造成资源浪费，因为不管是否使用，对象都会在类加载时创建。懒汉式只有在需要时才创建对象，节省了资源。 4. **性能**：饿汉式性能较好，因为初始化时就完成了，而懒汉式在多线程下需要同步控制，性能相对较差。 ### 相同点 1. **单例特性**：无论是饿汉式还是懒汉式，都确保了类只有一个实例，且提供全局访问点。 2. **实例共享**：多次调用getInstance()返回的是同一个对象实例，保证了对象的唯一性。 选择哪种方式取决于对性能、资源消耗和初始化时机的具体需求。在并发场景下，懒汉式需要额外的线程安全措施，而饿汉式则不需要。在资源有限但对性能要求较高的环境中，饿汉式可能是更好的选择；而在对资源利用率要求高、对象创建代价较大的情况下，懒汉式更有优势。