饿汉式 懒汉式
饿汉式
class Singleton {
private static Singleton instance=new Singleton();
private Singleton(){}
static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
懒汉式
class Singleton {
private static Singleton instance=null;
private Singleton(){}
static Singleton getInstance() {
if(instance==null)
instance=new Singleton();
return instance;
}
}
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、线程同步等方面有广泛应用，例如数据库连接池、缓存管理和日志服务等。
我们来看"饿汉式"的实现方式。饿汉式单例在类加载时就完成了实例化，因此它具有线程安全的特性。在给出的代码中，Singleton类的静态成员变量`instance`在类加载时就被初始化为一个新的Singleton实例。这种方式确保了无论有多少个线程尝试访问getInstance()方法，`instance`始终是已经创建好的实例。由于实例化操作在类加载时已完成，所以饿汉式单例模式的性能较好，但同时也意味着即使应用没有使用到Singleton实例，它也会被创建并占用内存。
接着，我们分析"懒汉式"的实现。懒汉式单例的特点是在首次调用getInstance()方法时才进行实例化，因此也称为延迟加载。如代码所示，当第一次调用getInstance()时，会检查`instance`是否为null，如果是，则创建一个新的Singleton实例。这种方式在一定程度上节省了资源，因为只有在真正需要时才会创建实例。然而，原始的懒汉式单例并不线程安全，如果多个线程同时进入getInstance()方法的if语句块，可能会创建多个Singleton实例，违背了单例模式的设计原则。为了解决这个问题，通常会采用双重检查锁定（Double-Check Locking）或静态内部类等方式来实现线程安全的懒汉式单例。
双重检查锁定的懒汉式单例代码如下：
```java
class Singleton {
private volatile static Singleton instance = null;
private Singleton() {}
static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
```
这里使用了volatile关键字保证多线程环境下对instance的可见性和有序性，避免了指令重排序的问题，同时使用synchronized关键字保证了线程安全，确保只有一个线程能创建实例。
另外，静态内部类的方式也能实现线程安全的懒汉式单例，因为Java类加载机制保证了类的加载是线程安全的：
```java
class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton() {}
static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
```
在这个实现中，SingletonHolder类只会在Singleton类被加载时才被加载，因此INSTANCE的初始化也是线程安全的，同时延迟了Singleton实例的创建。
总结来说，单例模式通过限制类的实例化次数，提供了全局唯一的访问点，有多种实现方式，如饿汉式、懒汉式、双重检查锁定和静态内部类等。每种方式都有其优缺点，开发者应根据实际需求选择合适的实现策略。
