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餓漢式單例模式

懶漢式單例模式

Spring中的單例模式

關鍵差異對比

在Java和Spring中的應用場景

手寫案例

單例模式是一種創建型設計模式，其核心在于確保一個類僅有一個實例，并提供一個全局訪問點來獲取該實例。下面將詳細介紹餓漢式和懶漢式單例模式，以及它們在Java和Spring框架中的體現。

餓漢式單例模式

這種模式的特點是類加載時就創建實例，無需等待首次使用。它不存在線程安全問題，因為實例的創建是在類加載階段完成的。

Java實現示例：

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

懶漢式單例模式

懶漢式單例模式是在首次使用時才創建實例。不過，在多線程環境下，如果沒有合適的同步機制，就可能會創建多個實例。

非線程安全的Java實現示例：

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

線程安全的Java實現示例：

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

Spring中的單例模式

在Spring框架里，默認情況下，所有的bean都是以單例模式創建的，也就是在整個應用上下文中只存在一個實例。

Spring單例bean示例：

@Component
public class SpringSingleton {// Spring會自動管理這個bean的單例實例
}

獲取Spring單例bean的方式：

@Autowired
private SpringSingleton springSingleton;

關鍵差異對比

維度	餓漢式	懶漢式（線程安全）
實例創建時機	類加載時	首次調用時
線程安全性	安全	安全
優點	實現簡單，無需考慮線程安全問題	延遲加載，節省資源
缺點	可能造成資源浪費	實現較為復雜，性能可能受影響
適用場景	實例創建成本低，且一定會被使用	實例創建成本高，或不一定會被使用

在Java和Spring中的應用場景

• Java中的應用：像日志記錄器、數據庫連接池這類需要全局唯一實例的場景，會用到單例模式。
• Spring中的應用：Spring框架默認將bean配置為單例，這樣可以減少內存開銷，同時保證狀態管理的一致性。

理解單例模式的不同實現方式以及它們在Java和Spring中的應用，有助于設計出高效且線程安全的應用程序。

手寫案例

public class Main { }// 單例模式 初始化bean// 餓漢式 單例初始化
// 在類首次加載時就進行初始化 不需要考慮線程安全問題
class  Hungrybean{private static final Hungrybean INSTANCE = new Hungrybean();public static Hungrybean getInstance() {return INSTANCE;}
}// 懶漢式 單例初始化
// 在使用時再進行初始化 可能存在線程安全問題
class  Lazybean{private static Lazybean INSTANCE ;public static Lazybean getInstance() {if(INSTANCE==null){INSTANCE=new Lazybean();}return INSTANCE;}
}// 鎖機制 修復了懶漢是的線程安全問題
class ThreadSafeLazybean{private static ThreadSafeLazybean INSTANCE;public static ThreadSafeLazybean getInstance(){if(INSTANCE==null){synchronized (ThreadSafeLazybean.class){if (INSTANCE==null){INSTANCE=new ThreadSafeLazybean();}return INSTANCE;}}}
}