Java双重锁定单例模式

时间: 2023-11-28 17:41:47 浏览: 111

Java-设计模式-单例模式-实现源码（简单实现、双重检查锁、静态内部类、枚举类）

单例模式是软件设计模式中的一种经典模式，其主要目的是保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在Java中，有多种实现单例模式的方法，包括简单实现、双重检查锁定（Double-Checked Locking）、静态内部类和枚举类。下面我们将详细探讨这些不同的实现方式。 1. **简单实现（非线程安全）** 最简单的单例实现方式是在类中创建一个私有的构造函数，并提供一个公共的静态方法来获取唯一的实例。这种方式在单线程环境下工作良好，但在多线程环境中可能会创建多个实例，因为它不考虑同步问题。 ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 2. **双重检查锁定（线程安全）** 双重检查锁定是解决上述问题的一种策略，它确保了即使在多线程环境下，也只会创建一个单例。这种方式利用了Java内存模型的特性，确保了线程安全且避免了不必要的同步开销。 ```java public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 3. **静态内部类（线程安全，延迟初始化）** 静态内部类的实现方式既保证了线程安全，又延迟了单例的初始化。当类加载时，静态内部类不会被加载，因此单例只有在调用`getInstance()`时才会被创建。 ```java public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } ``` 4. **枚举类（推荐的线程安全方式）** 使用枚举类实现单例模式是Java 5之后推荐的方法，因为枚举天生就是线程安全的，同时也避免了序列化带来的问题。 ```java public enum Singleton { INSTANCE; public void someMethod() { // ... } } ``` 总结起来，不同单例模式的实现各有优缺点。简单实现简单但不线程安全；双重检查锁定解决了线程安全问题，但增加了同步开销；静态内部类实现了延迟初始化并保证线程安全；枚举类是最安全且推荐的方式，但可能不适合所有场景。在实际开发中，应根据项目需求选择合适的单例实现方式。

Java双重锁定单例模式（Double-Checked Locking Singleton Pattern）是一种常用的单例模式实现方式。它的特点是在getInstance()方法中，先检查是否已经有了实例，如果没有才进行同步。这样既可以保证多线程情况下的线程安全，又可以避免每次获取实例时都进行同步，提高了效率。具体实现方式是在getInstance()方法中，先判断实例是否已经存在，如果不存在再进行同步。在同步块内部再次判断实例是否存在，如果不存在则创建实例。这样可以保证只有第一次调用getInstance()方法时才会进行同步，避免了每次获取实例时都进行同步的开销。需要注意的是，为了避免指令重排带来的问题，需要给实例对象添加volatile关键字，保证对象的创建顺序不会被重排。同时，也需要注意反射和反序列化可能会破坏单例模式的实现，可以通过枚举类创建绝对安全的单例模式。

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