模式概述

單例模式（Singleton Pattern）是設計模式中最基礎但應用最廣泛的創建型模式之一，確保一個類僅有一個實例，并提供一個全局訪問點。這種模式在需要全局唯一對象的場景中至關重要，如配置管理、線程池、數據庫連接池等。

簡單代碼示例（五種經典實現方式對比）

1. 餓漢式（線程安全）
   特點：線程安全但可能造成資源浪費

public class EagerSingleton {// 類加載時立即初始化（占用內存）private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();private EagerSingleton() {}  // 私有構造public static EagerSingleton getInstance() {return instance;}
}

2. 懶漢式（線程不安全）

public class LazySingleton {private static LazySingleton instance;private LazySingleton() {}public static LazySingleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new LazySingleton();  // 多線程下可能創建多個實例}return instance;}
}

3. 同步方法懶漢式（線程安全）

public class SynchronizedSingleton {private static SynchronizedSingleton instance;private SynchronizedSingleton() {}// 方法同步降低性能public static synchronized SynchronizedSingleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new SynchronizedSingleton();}return instance;}
}

4. 雙重檢查鎖定（DCL）
   關鍵點：volatile防止指令重排序，避免返回未初始化完成的對象

public class DoubleCheckedSingleton {// volatile保證可見性和有序性private volatile static DoubleCheckedSingleton instance;private DoubleCheckedSingleton() {}public static DoubleCheckedSingleton getInstance() {if (instance == null) {  // 第一次檢查synchronized (DoubleCheckedSingleton.class) {if (instance == null) {  // 第二次檢查instance = new DoubleCheckedSingleton();}}}return instance;}
}

5. 靜態內部類

public class StaticNestedSingleton {private StaticNestedSingleton() {}// 靜態內部類在首次使用時加載private static class SingletonHolder {private static final StaticNestedSingleton INSTANCE = new StaticNestedSingleton();}public static StaticNestedSingleton getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;  // 由JVM保證線程安全}
}

6. 枚舉實現（防序列化破壞）
   《Effective Java》推薦方案：無償提供序列化機制，防止反射攻擊

public enum EnumSingleton {INSTANCE;  // 枚舉常量本身就是單例public void doSomething() {System.out.println("Singleton working");}
}
// 使用方式：EnumSingleton.INSTANCE.doSomething();

技術細節

1.模式組成

組件	職責說明
Singleton	單例

2.優缺點

優點

• 資源高效利用，減少內存開銷：避免重復創建相同對象
• 全局訪問點，統一入口管理共享資源
• 性能優化，減少對象創建開銷（尤其重量級對象）

缺點

• 違反單一職責原則
• 測試困難，難以模擬依賴
• 擴展性差，難以通過繼承擴展功能

模式應用

Springboot中默認實例化的對象是單例，如果想聲明成多例對象可以使用@Scope(“prototype”)