Java单例设计模式详解：饿汉式与懒汉式

"Java面向对象的高级主题——单例设计模式" 单例设计模式是一种在软件工程中广泛使用的创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这种模式在很多场景下非常有用，例如管理共享资源、控制并发访问等。在Java中，实现单例模式有多种方式，但常见的有两种：饿汉式和懒汉式。 **（1）设计模式概述** 设计模式是经过大量实践和经验积累形成的可重用的解决方案模板，它们代表了解决常见问题的最佳实践。设计模式提供了一种标准化的方法来解决编程中遇到的问题，使得代码更加可读、可维护和可扩展。《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（通常称为GoF书）是设计模式领域的经典之作，它定义了23种经典设计模式，包括创建型、结构型和行为型模式。 **（2）何为单例模式** 单例模式的核心思想是确保类只有一个实例，同时提供一个全局访问点。在Java中，通过将类的构造器设为私有（private）来防止外部直接创建对象，然后通过一个静态方法（通常称为getInstance()）来获取类的唯一实例。这个静态方法通常会创建并返回这个唯一的实例。 **（3）实现思路** 实现单例模式的基本步骤包括： 1. 将类的构造器设为私有，阻止外部直接实例化。 2. 定义一个私有的静态实例变量，用于存储类的唯一对象。 3. 提供一个公共的静态方法（如getInstance()），返回这个私有静态实例。 **（4）单例模式的两种实现方式** - **饿汉式**：在类加载时就创建了单例对象，因此它是线程安全的。这种方法简单且效率高，但由于类加载时就创建了对象，可能会造成内存浪费。例如： ```java public class Singleton { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return INSTANCE; } } ``` - **懒汉式**：在第一次调用getInstance()方法时才创建对象，延迟了对象的初始化。但如果不加同步控制，多线程环境下可能产生多个实例。为了线程安全，可以使用synchronized关键字： ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` **三、理解main方法的语法** main()方法是Java程序的入口点，它用于启动应用程序。main()方法必须是public、static和void类型的，且接收一个String数组作为参数。通过main()方法，程序可以与控制台进行交互，接收用户输入或输出信息。 **（1）main()方法的剖析** main()方法的定义如下： ```java public static void main(String[] args) { // 代码块 } ``` `args`参数是一个字符串数组，通常用来传递命令行参数。 **（2）与控制台交互** 可以通过System.out.println()打印信息到控制台，或者使用Scanner类读取用户输入。 **（3）笔试题** 在面试或笔试中，单例模式常常作为考察点，因为它涉及到面向对象设计原则、线程安全和代码优化等概念。理解并能够灵活运用单例模式是Java开发者必备的技能之一。 总结，单例模式在Java编程中有着广泛的应用，理解其原理和实现方式对于提升代码质量、优化系统性能至关重要。同时，掌握main()方法的使用也是编写和运行Java程序的基础。