java如何写单例

java如何写单例

JAVA如何写单例?在JAVA中,你可以通过五种不同的方式来创建单例设计模式,它们分别是:

  1. 饿汉式
  2. 懒汉式
  3. 线程安全的懒汉式
  4. 双重检查的懒汉式
  5. 静态内部类式

本文将详细解析这五种写单例的方式,包括其实现原理、优点与缺点,以及在实际编程中的应用。

一、饿汉式单例

饿汉式是最简单的一种实现单例模式的方法。这种方法的基本思想是,当类被加载的时候,静态变量instance会被初始化,此时类的私有构造函数会被调用,单例类的唯一实例将被创建。

public class Singleton{

private static Singleton instance = new Singleton();

private Singleton(){}

public static Singleton getInstance(){

return instance;

}

}

如果你的程序总是会创建并使用单例,或者在创建和运行期间的负载不太高,你可以使用饿汉式。这种方式简单实用,但是无法实现懒加载。

二、懒汉式单例

懒汉式则是在第一次调用getInstance()方法时实例化。在类加载时并不自行实例化,这种技术叫做延迟加载(Lazy Load)技术,它能确保实例在需要时才被创建。

public class Singleton{

private static Singleton instance;

private Singleton(){}

public static Singleton getInstance(){

if(instance == null){

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

这种方法实现了懒加载,但是缺点是并发情况下可能创建多个实例,只能在单线程环境下使用。

三、线程安全的懒汉式单例

为了解决懒汉式的并发问题,我们可以使用线程安全的懒汉式,也就是在getInstance()方法上加synchronized同步锁。

public class Singleton{

private static Singleton instance;

private Singleton(){}

public static synchronized Singleton getInstance(){

if(instance == null){

instance = new Singleton();

}

return instance;

}

}

这种方式可以在多线程中保持高效,但是每次访问时都要同步,会影响性能,99%的情况下不需要同步。

四、双重检查的懒汉式单例

双重检查的懒汉式则是为了解决线程安全的懒汉式的效率问题,我们在synchronized中再进行一次if(singleInstance == null)的检查。

public class Singleton{

private volatile static Singleton instance;

private Singleton(){}

public static Singleton getSingleton() {

if (instance == null) {

synchronized (Singleton.class) {

if (instance == null) {

instance = new Singleton();

}

}

}

return instance;

}

}

这种方式既可以实现延迟加载,又可以保证线程安全,但是由于volatile关键字会禁止JVM的指令重排,所以可能会影响性能。

五、静态内部类式单例

静态内部类式是一种比较推荐的单例实现方式,既实现了线程安全,又避免了同步带来的性能影响。

public class Singleton {

private static class SingletonHolder {

private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

}

private Singleton(){}

public static final Singleton getInstance() {

return SingletonHolder.INSTANCE;

}

}

在这种方式下,内部类SingletonHolder会在getInstance()方法第一次被调用时加载并初始化INSTANCE,同时,由于实例的建立是在类加载时完成的,因此天生对多线程友好,getInstance()完全没有同步开销。

相关问答FAQs:

Q: 如何在Java中实现单例模式?

A: 单例模式在Java中是一种常见的设计模式,可以确保一个类只有一个实例。下面是实现单例模式的几种常见方式:

Q: 使用哪些方式可以实现单例模式?

A: 在Java中,可以使用以下几种方式来实现单例模式:

  1. 饿汉式单例模式:在类加载时就创建实例,并且提供一个静态方法返回实例。这种方式简单直接,但可能会造成资源浪费。
  2. 懒汉式单例模式:在第一次使用时才创建实例,并且提供一个静态方法返回实例。这种方式避免了资源浪费,但需要注意线程安全问题。
  3. 双重检查锁单例模式:在懒汉式的基础上加入了同步锁,保证了线程安全性。这种方式在多线程环境下效率较高。
  4. 静态内部类单例模式:利用Java的类加载机制和类初始化的特性,通过静态内部类来实现延迟加载和线程安全。

Q: 如何选择合适的单例模式实现方式?

A: 选择合适的单例模式实现方式需要考虑以下几个因素:

  1. 是否需要延迟加载:如果不需要延迟加载,可以选择饿汉式单例模式;如果需要延迟加载,可以选择懒汉式或静态内部类单例模式。
  2. 是否需要线程安全:如果不需要考虑线程安全,可以选择饿汉式或懒汉式单例模式;如果需要线程安全,可以选择双重检查锁或静态内部类单例模式。
  3. 对资源的浪费程度的容忍度:如果对资源浪费的容忍度较低,可以选择饿汉式单例模式;如果对资源浪费的容忍度较高,可以选择懒汉式或静态内部类单例模式。

总之,选择合适的单例模式实现方式需要根据具体的需求来决定。

原创文章,作者:Edit1,如若转载,请注明出处:https://docs.pingcode.com/baike/394126

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