單例模式是一種創(chuàng)建型設(shè)計模式,用于確保一個類只能創(chuàng)建一個對象實例,并提供全局訪問點供其他代碼使用。它通過限制類的實例化過程來控制對象的創(chuàng)建和訪問。
在單例模式中,類只有一個實例,并且該實例由類自身進行管理和控制。其他代碼可以通過靜態(tài)方法或靜態(tài)變量來獲取該實例,并且無法直接創(chuàng)建新的實例。
常見的單例模式有以下幾種:
1. 餓漢式(Eager Initialization):
- 在類加載時就創(chuàng)建單例實例,并在類內(nèi)部持有該實例的引用。
- 優(yōu)點是實現(xiàn)簡單,線程安全,不會出現(xiàn)多線程并發(fā)訪問的問題。
- 缺點是如果該實例沒有被使用,會造成資源的浪費。
2. 懶漢式(Lazy Initialization):
- 在首次使用時才創(chuàng)建單例實例,并在類內(nèi)部持有該實例的引用。
- 優(yōu)點是延遲實例化,節(jié)省了資源。
- 缺點是在多線程環(huán)境下需要考慮線程安全問題。
3. 雙重檢查鎖(Double-Checked Locking):
- 在懶漢式的基礎(chǔ)上增加了同步鎖機制,保證線程安全性。
- 優(yōu)點是延遲實例化且線程安全。
- 缺點是實現(xiàn)相對復(fù)雜,可能存在某些編譯器和指令重排序的問題。
4. 靜態(tài)內(nèi)部類(Static Inner Class):
- 將單例實例的創(chuàng)建放在靜態(tài)內(nèi)部類中,通過類加載機制保證線程安全。
- 優(yōu)點是延遲實例化且線程安全,不依賴于同步鎖機制。
- 缺點是實現(xiàn)相對復(fù)雜,需要理解靜態(tài)內(nèi)部類的特性。
5. 枚舉(Enum):
- 將單例實例作為枚舉類型的元素,由Java語言本身保證線程安全和實例的唯一性。
- 優(yōu)點是實現(xiàn)簡單,線程安全,且能防止反射和序列化破壞單例。
- 缺點是不夠靈活,不能延遲實例化。
每種單例模式都有其適用的場景和特點,選擇適合的單例模式取決于具體的需求和情況。