深入理解Java单例模式：从饿汉式到双重检查锁定

单例模式是一种常见的软件设计模式，它确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。这种模式在系统中常用于资源管理、日志记录或配置对象等场景，以减少系统中的重复创建和管理成本。 本文将讨论两种主要的单例模式实现方式：饿汉式和懒汉式，以及它们各自的优缺点。 **1. 饿汉式单例 (Premature Singleton)** 饿汉式单例在类加载时就预先创建了对象实例，无论是否实际需要。其优点是获取实例的速度快，因为对象已经在初始化阶段就准备好了。然而，这种实现方式可能导致资源浪费，特别是当实例很少被使用时。以下是饿汉式单例的Java代码示例： ```java public class Hungry { // 构造函数私有化防止实例化 private Hungry() {} // 使用静态初始化块确保实例在类加载时创建 private static final Hungry HUNGRY = new Hungry(); // 提供公共方法获取唯一实例 public static Hungry getInstance() { return HUNGRY; } } ``` **2. 懒汉式单例 (Lazy Singleton)** 懒汉式单例则是在首次请求时才创建对象，适用于单线程环境，因为它避免了同步问题。但在多线程环境中，由于多个线程可能会同时进入`getInstance()`方法，如果没有适当的同步机制，会导致多个对象实例的创建。以下是懒汉式单例的Java代码： ```java public class LazyMan { private LazyMan() {} // 使用静态变量和null检查来延迟实例化 private static LazyMan lazyMan; // 使用synchronized保证线程安全 public static LazyMan getInstance() { if (lazyMan == null) { synchronized (LazyMan.class) { if (lazyMan == null) { lazyMan = new LazyMan(); } } } return lazyMan; } } ``` 为了处理多线程并发问题，上述懒汉式单例添加了双重检查锁定（Double-Checked Locking，DCL）策略，通过在第一次检查时加锁，只有在对象尚未创建时才进行实例化，避免了不必要的同步开销。 总结： - **饿汉式**：快速获得实例但可能导致资源浪费，适用于资源不会被频繁创建且内存充足的情况。 - **懒汉式（非加锁）**：适用于单线程，线程不安全，易导致多线程并发问题。 - **DCL懒汉式**：在懒汉式基础上改进，提供了线程安全的解决方案，但比饿汉式慢些，适合需要线程安全但性能要求较高的场景。 理解和掌握单例模式及其各种实现方式对于编写可维护、高效、线程安全的代码至关重要。在实际应用中，应根据项目需求、资源消耗以及并发情况选择合适的单例模式。