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，它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。实现方式包括懒汉式、饿汉式和双重检查锁定等。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：

单例模式简介
单例模式的实现方法
单例模式的应用场景

在软件开发中，我们经常会遇到需要确保某个类只有一个实例的情况，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

单例模式简介

单例模式（Singleton Pattern）是一种常用的软件设计模式，它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，这种模式通常用于那些需要频繁创建和销毁的对象，例如数据库连接、线程池等。

单例模式的实现方法

单例模式的实现方法有很多，以下是几种常见的实现方式：

1、饿汉式（静态常量）

饿汉式是在类加载时就完成了实例化，避免了线程同步问题，这种方式基于类加载机制，保证了线程安全，但可能会造成资源浪费。

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

2、懒汉式（线程安全）

懒汉式是在第一次调用时才创建实例，实现了延迟加载，这种方式需要考虑线程安全问题，可以使用双重检查锁定（DCL）或静态内部类来实现。

（1）双重检查锁定（DCL）

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;
    }
}

（2）静态内部类

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

3、懒汉式（非线程安全）

懒汉式（非线程安全）是在第一次调用时才创建实例，但没有考虑线程安全问题，这种方式适用于对线程安全要求不高的场景。

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

4、静态内部类（推荐）

静态内部类是实现单例模式的最佳方式，它既保证了线程安全，又避免了使用同步锁和反射。

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