深入理解单例模式，原理、实现及应用场景

单例模式是一种设计模式，其核心思想是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。实现方式有多种，如懒汉式、饿汉式等。应用场景包括数据库连接池、线程池、缓存、日志对象等需要频繁创建和销毁的对象。

本文目录导读：

单例模式原理
单例模式实现方法
单例模式应用场景

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，例如配置管理、日志记录等，为了解决这个问题，设计模式中的单例模式应运而生，本文将详细介绍单例模式的原理、实现方法以及在实际开发中的应用场景。

深入理解单例模式，原理、实现及应用场景

单例模式原理

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，它保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问该实例的全局访问点，单例模式的关键在于实现一个私有构造函数，以防止外部代码通过 new 关键字直接创建对象，需要提供一个静态方法或属性来返回唯一的实例。

单例模式实现方法

1、懒汉式（线程不安全）

懒汉式单例模式在第一次调用 getInstance() 方法时才创建实例，由于没有加锁，所以这种方法在多线程环境下是不安全的。

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

2、饿汉式（线程安全，但可能会浪费资源）

饿汉式单例模式在类加载时就创建了实例，保证了线程安全，但如果实例没有被使用，会造成资源浪费。

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

3、双重检查锁定（DCL，线程安全，延迟初始化）

双重检查锁定是一种较为高效的实现方式，它在懒汉式的基础上增加了同步锁，并在 getInstance() 方法中进行了两次 null 检查，既保证了线程安全，又实现了延迟初始化。

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;
    }
}

4、静态内部类（推荐，线程安全，延迟初始化）

静态内部类单例模式利用了 Java 类的加载机制，当外部调用 getInstance() 方法时，才会加载 SingletonHolder 类，从而实现了延迟初始化，由于 SingletonHolder 类是静态的，所以不会创建多个实例。

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