Java中Singleton的3种实现方式详解

一、什么是Singleton？

在面向对象编程中，Singleton（单例）是一种创建模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供了一个全局访问点。

在程序中，单例模式通常用于管理共享资源，例如数据库连接池、日志输出、配置信息等。

二、Singleton的实现方式

1. 饿汉式（Eager Initialization）

饿汉式是最简单的单例实现方式，将实例在类加载时即生成。饿汉式没有线程安全问题，但是由于实例在加载时即初始化，如果实例被大量创建，会导致启动变慢，且可能浪费内存。

代码示例：

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2. 懒汉式（Lazy Initialization）

懒汉式是最常见的单例实现方式，将实例延迟到第一次访问时创建。懒汉式有线程安全问题，需要使用同步锁进行保护，同时由于使用了同步锁，可能会导致性能问题。

代码示例：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

3. 双重检查锁（Double Checked Locking）

双重检查锁是为了解决懒汉式线程安全问题而被提出的一种优化方式。在双重检查锁中，先检查实例是否已经存在，如果不存在再使用同步锁进行保护，确保只有一个线程创建实例。使用双重检查锁能够避免性能问题。

代码示例：

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;
    }
}

三、总结

以上就是Java中Singleton的3种实现方式，每种方式都有其优缺点。饿汉式是最简单的实现方式，但可能会导致性能问题；懒汉式是最常见的实现方式，但需要保证线程安全；双重检查锁是最优秀的实现方式，避免了性能与线程安全问题。在实际开发中，需要根据具体的情况选择最适合的实现方式。

代码示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton1 == singleton2); // true
    }
}