Java设计模式：单例模式的实现及常见问题

原创古城微笑少年丶 2024-10-12 10:15 64阅读 0赞

**一、单例模式的定义**

单例模式是Java设计模式中的一个，它保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。

**二、单例模式的实现方式**

1. 饿汉式（静态内部类）：
```java
public class Singleton {
    // 静态内部类，属于Singleton类
    private static Singleton instance = new Singleton();

// 直接通过类名获取唯一实例
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }

// 私有构造函数，防止外部直接创建对象
    private Singleton() {}
}
```
2. 懒汉式（非静态内部类）：
```java
public class Singleton {
    // 非静态内部类，属于Singleton类
    private static class SingletonHolder {
        // 只有第一次执行时才会初始化该变量
        private static volatile Singleton instance;

// 获取唯一实例
        public static Singleton getInstance() {
            if (instance == null) {
                synchronized (Singleton.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }

return instance;
        }
    }

// 直接通过类名获取唯一实例
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.getInstance();
    }

// 私有构造函数，防止外部直接创建对象
    private Singleton() {}
}
```
**三、单例模式的常见问题**

1. 多线程环境下的问题：
   - 饿汉式在静态内部类中，因为是静态的，所以每个线程都会加载这个实例。这种情况下，单例会按照访问顺序执行。
   - 懒汉式在非静态内部类中，如果多线程同时执行`getInstance()`方法，可能会出现创建多个实例的问题。

2. 线程安全的解决方案：
   - 使用双重检查锁定（Double-Check Locking）来避免多线程环境下可能的并发问题。
   - 对于单例模式，推荐使用Spring框架中的`@Singleton`注解或者`Guice`库进行管理，这样可以更好地处理线程安全和生命周期管理等问题。