单例模式学习笔记

单例模式是一种常用的设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供了全局访问点。

实现单例模式的方法

1. 饿汉式单例模式

在类加载时创建唯一实例，因此线程安全，但可能会浪费资源，因为实例在使用之前就已创建。

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

2. 懒汉式单例模式

延迟创建实例，直到首次使用时。需要考虑线程安全和性能问题。

2.1 线程不安全的懒汉式单例模式

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

如果多个线程同时调用getInstance方法，可能会导致创建多个实例的问题。

2.2 线程安全的懒汉式单例模式

使用synchronized关键字保证线程安全，但会影响性能。

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

2.3 双重检查锁定的懒汉式单例模式

在保证线程安全的同时，尽可能减少锁的使用。

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

实例

下面以一个简单的日志记录器为例，演示如何使用单例模式。

javaCopy Code
public class Logger {
    private static Logger instance = null;
    private Logger() {}
    public static Logger getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Logger.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Logger();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    public void log(String message) {
        System.out.println(new Date() + ": " + message);
    }
}

使用示例：

javaCopy Code
public class MyApp {
    public static void main(String[] args) {
        Logger logger = Logger.getInstance();
        logger.log("Hello, world!");
    }
}

以上代码会输出类似于以下内容的日志：

Copy Code
Sat Jun 05 21:34:13 CST 2023: Hello, world!