单例模式详解

单例模式是软件设计模式中的一种，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。这种模式在系统资源管理、缓存、日志记录等场景中广泛应用。本文将详细解析Java语言中的五种单例模式实现方式，并通过源代码和注释帮助读者深入理解。 1. 饿汉式（静态常量） 饿汉式单例在类加载时就完成了初始化，因此是线程安全的。这种方式简单直接，但缺点是如果单例类很庞大，会占用不必要的内存资源。 ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` 2. 饿汉式（静态代码块） 与静态常量类似，但将实例化过程放在静态代码块中，同样保证了线程安全。 ```java public class Singleton { private static Singleton INSTANCE; static { INSTANCE = new Singleton(); } private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` 3. 懒汉式（非线程安全） 懒汉式在第一次调用getInstance()方法时才进行实例化，但不保证线程安全。 ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 4. 双重检查锁定（DCL，线程安全） DCL单例模式在保证线程安全的同时，也延迟了实例化。它使用两次null检查来避免不必要的同步。 ```java public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 5. 静态内部类（线程安全，延迟加载） 利用类加载机制保证单例的唯一性，同时也实现了延迟加载。 ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } ``` 每种实现方式都有其优缺点，实际应用中需要根据具体需求选择合适的单例模式。例如，如果对性能要求较高，且单例类创建耗时较少，可以选择DCL或静态内部类方式；如果希望在类加载时就实例化单例，可以采用饿汉式。了解并熟练掌握这些单例模式，有助于我们在实际开发中更高效地管理资源，提升系统性能。