深入理解并实践单例模式，一种高效的设计模式

本文目录导读：

单例模式的原理
单例模式的实现方法
单例模式的优缺点

在软件开发中，我们经常会遇到一些需要确保某个类只有一个实例的场景，为了解决这个问题，我们可以使用设计模式，单例模式是一种非常常用的设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点，本文将深入探讨单例模式的原理、实现方法以及优缺点。

单例模式的原理

单例模式的核心思想是：一个类只能创建一个实例，并提供一个全局访问点，这样，我们就可以在整个应用程序中控制这个唯一的实例，确保它不会被多次创建。

单例模式的实现方法

单例模式有多种实现方法，以下是四种常见的实现方式：

1、懒汉式（线程不安全）

懒汉式单例模式是在第一次调用getInstance()方法时才创建实例，这种方法的优点是实现了延迟加载，节省了系统资源，由于没有对多线程进行同步处理，所以它是线程不安全的。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

2、懒汉式（线程安全，双重检查锁定）

为了解决懒汉式单例模式的线程不安全问题，我们可以使用双重检查锁定（DCL，Double-Checked Locking）的方法，这种方法在第一次调用getInstance()方法时仍然不会创建实例，只有在第二次调用时才会创建，通过添加synchronized关键字，确保了线程安全。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

3、饿汉式（线程安全）

饿汉式单例模式是在类加载时就创建实例，这种方法的优点是简单、线程安全，缺点是不管是否需要，都会创建实例，可能导致资源浪费。

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

4、静态内部类（推荐）

静态内部类单例模式是一种推荐的做法，它既保证了线程安全，又实现了延迟加载，这是因为静态内部类不会在外部类加载时就加载，而是在第一次调用getInstance()方法时加载，静态内部类不需要持有外部类的引用，因此不会出现内存泄漏的问题。

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}