Java 實現單例模式

單例模式確保一個類只有一個實例，並提供一個全域訪問點。

在 Java 中，實現單例模式有以下幾種常見的方法。

餓漢式#

餓漢式在類加載時就創建實例，線程安全但可能會浪費內存。

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    // 私有化構造函數，防止外部實例化
    private Singleton() {}

    // 提供全域訪問點
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

線程不安全的懶漢式#

懶漢式在第一次調用getInstance()時創建實例，線程不安全。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

線程安全的懶漢式#

通過同步方法，確保多線程環境下也只有一個實例。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

雙重鎖定檢查#

在同步塊內外都檢查實例是否已創建，減少了同步開銷。

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;
    }
}

靜態內部類#

使用靜態內部類，線程安全且延遲加載。

public class Singleton {
    private Singleton() {}

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

枚舉#

最簡單的一種實現方式，推薦使用。線程安全，支持序列化並且能夠防止反射攻擊。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void someMethod() {
        // 實例方法
    }
}

參考資料#

https://chatgpt.com