单例模式懒汉和饿汉笔记

### 单例模式懒汉式与饿汉式的区别及实现单例模式是一种常见的设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。根据实例化对象的时机不同，单例模式可以分为懒汉式和饿汉式两种实现方式。 #### 1. 饿汉式单例模式饿汉式单例模式在类加载时就完成实例化，因此在使用时无需再进行判断或加锁操作。这种模式的优点是实现简单、线程安全，缺点是可能会浪费内存资源，因为实例在程序启动时就已经创建，即使可能永远不会被使用。以下是饿汉式单例模式的实现代码： ```java public class Singleton { // 在类加载时直接初始化实例 private static final Singleton instance = new Singleton(); // 私有构造函数，防止外部实例化 private Singleton() {} // 提供全局访问点 public static Singleton getInstance() { return instance; // 直接返回已创建的实例 } } ``` 饿汉式单例模式的特点包括： - 实例在类加载时创建[^1]。 - 线程安全，无需额外的同步机制[^2]。 - 内存占用较高，因为实例一旦创建就不会释放[^2]。 #### 2. 懒汉式单例模式懒汉式单例模式在第一次调用 `getInstance()` 方法时才创建实例，因此可以延迟实例化，节省内存资源。然而，由于多线程环境下可能存在并发问题，需要通过同步机制来保证线程安全。以下是懒汉式单例模式的实现代码（线程不安全版本）： ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次检查 instance = new Singleton(); // 可能存在线程安全问题 } return instance; } } ``` 为了解决线程安全问题，可以通过双重检查锁定（Double-Checked Locking）来优化懒汉式单例模式： ```java public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次检查 synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { // 第二次检查 instance = new Singleton(); // 创建实例 } } } return instance; } } ``` 懒汉式单例模式的特点包括： - 实例在第一次调用 `getInstance()` 方法时创建[^1]。 - 内存使用效率较高，因为只有在需要时才会创建实例[^2]。 - 需要额外的同步机制来保证线程安全[^4]。 #### 3. 区别总结 | 特性 | 饿汉式单例模式 | 懒汉式单例模式 | |------------------|-------------------------------|------------------------------------| | 实例化时机 | 类加载时 | 第一次调用 `getInstance()` 时 | | 线程安全性 | 天然线程安全 | 需要额外的同步机制 | | 内存使用 | 较高，实例始终占用内存 | 较低，仅在需要时创建实例 | | 实现复杂度 | 简单 | 较复杂，需考虑线程安全问题 | #### 4. 应用场景单例模式适用于以下场景[^3]： - 系统只需要一个实例对象时，例如日志模块、线程池模块等。 - 资源消耗较大而只允许创建一个对象时。 - 客户端需要通过公共访问点访问同一实例时。 --- ###

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