详解JAVA单例模式及多种实现.doc

Java中的单例模式是一种设计模式，它用于控制类的实例化过程，确保在整个应用程序中，一个类只有一个实例存在。这种模式常用于配置管理、缓存、日志记录、对话框、注册表设置、线程池等场景，以提高性能、减少资源消耗或保持全局状态的统一。 单例模式的核心特点包括： 1. **唯一性**：单例类只能有一个实例，不允许其他对象通过常规构造函数来创建。 2. **自我实例化**：单例类必须自己负责创建自己的唯一实例，通常通过私有的构造函数实现。 3. **全局访问**：单例类必须提供一个公共的静态方法，使得其他对象能够获取这个唯一的实例。 单例模式在实际应用中应注意以下几点： 1. **不用于全局变量**：虽然单例可以全局访问，但不应该用来存储全局变量，这会混淆单例的用途，最好将其放在相应的类静态成员中。 2. **避免数据库连接单例**：数据库连接不应设计为单例，因为一个系统可能需要多个连接，同时使用连接池时，应尽早释放连接，以防止资源浪费。 以下是几种常见的Java单例模式实现方式： 1. **饿汉式（静态常量）**： 这种方式在类加载时即初始化实例，线程安全，但可能导致不必要的内存占用。 ```java public class Singleton1 { private Singleton1() {} private static final Singleton1 instance = new Singleton1(); public static Singleton1 getInstance() { return instance; } } ``` 2. **饱汉式（静态变量）**： 这种方式在首次调用`getInstance()`时才初始化，但在多线程环境下不安全，可能返回不同实例。 ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static Singleton instance; public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 3. **双重检查锁定（DCL，Double-Checked Locking）**： 线程安全，但初始化过程可能较慢。 ```java public class Singleton2 { private Singleton2() {} private static volatile Singleton2 instance; public static Singleton2 getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton2.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton2(); } } } return instance; } } ``` 4. **静态内部类**： 这种方式线程安全且高效，因为类加载机制保证了内部类的实例只会在第一次调用时创建。 ```java public class Singleton3 { private Singleton3() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton3 instance = new Singleton3(); } public static Singleton3 getInstance() { return SingletonHolder.instance; } } ``` 选择哪种单例实现方式取决于具体的应用场景和需求，如是否需要考虑线程安全、性能要求以及代码的可读性和维护性。在实际开发中，要根据项目的规模、并发情况以及对性能的要求，谨慎选择合适的单例模式实现。