單例模式（Singleton Pattern）是一種設計模式，用于確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點來獲取該實例。在軟件設計中，單例模式常用于控制對資源的訪問，例如數據庫連接、線程池等。以下是單例模式的詳細介紹及JAVA代碼實現。
一、單例模式的優點
- 控制資源的使用，避免資源的多重占用。
- 提供全局訪問點，方便資源的管理。
- 系統中只有一個實例，減少內存開銷。
- 避免對資源的多重占用，提高系統的性能。
二、單例模式的缺點
- 單例模式可能會引起代碼的不透明性。
- 單例模式可能會導致代碼的測試困難。
- 單例模式可能會導致并發問題。
三、單例模式的實現方式 單例模式有多種實現方式，以下列舉幾種常見的實現方式：
- 懶漢式（線程不安全）
- 懶漢式（線程安全）
- 餓漢式
- 雙重校驗鎖
- 靜態內部類
- 枚舉 以下分別對這幾種實現方式進行詳細說明及代碼實現。
- 懶漢式（線程不安全） 懶漢式單例模式在類加載時不初始化，在需要時才創建實例。缺點是線程不安全。
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JAVA代碼實現：
public?class?Singleton?{//?私有靜態變量，用于存儲單例實例private?static?Singleton?instance;//?私有構造方法，防止外部直接創建實例private?Singleton()?{}//?公有靜態方法，用于獲取單例實例public?static?Singleton?getInstance()?{if?(instance?==?null)?{instance?=?new?Singleton();}return?instance;}
}
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懶漢式（線程安全） 在懶漢式的基礎上，通過同步方法保證線程安全。缺點是效率較低。 JAVA代碼實現：
public?class?Singleton?{private?static?Singleton?instance;private?Singleton()?{}//?同步方法，保證線程安全public?static?synchronized?Singleton?getInstance()?{if?(instance?==?null)?{instance?=?new?Singleton();}return?instance;}
}
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餓漢式 餓漢式單例模式在類加載時就完成了初始化，保證了線程安全。缺點是類加載時就初始化，可能會浪費資源。 JAVA代碼實現：
public?class?Singleton?{//?私有靜態變量，類加載時初始化private?static?Singleton?instance?=?new?Singleton();private?Singleton()?{}public?static?Singleton?getInstance()?{return?instance;}
}
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雙重校驗鎖 雙重校驗鎖單例模式在懶漢式的基礎上，通過雙重校驗鎖保證線程安全，同時提高效率。 JAVA代碼實現：
public?class?Singleton?{//?私有靜態變量，使用volatile關鍵字保證多線程下的可見性和禁止指令重排序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;}
}
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靜態內部類 靜態內部類單例模式利用靜態內部類的特性，實現懶加載和線程安全。 JAVA代碼實現：
public?class?Singleton?{//?私有構造方法private?Singleton()?{}//?靜態內部類，用于持有單例實例private?static?class?SingletonHolder?{private?static?final?Singleton?INSTANCE?=?new?Singleton();}//?公有靜態方法，獲取單例實例public?static?final?Singleton?getInstance()?{return?SingletonHolder.INSTANCE;}
}
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枚舉 枚舉單例模式利用枚舉的特性，實現單例，且自動支持序列化機制，防止反射攻擊。 JAVA代碼實現：
public?enum?Singleton?{//?枚舉元素，本身就是單例INSTANCE;//?公有方法，可以添加其他業務方法public?void?doSomething()?{//?業務邏輯}
}
四、總結
單例模式是一種簡單且常用的設計模式，適用于需要確保一個類只有一個實例的場景。在實際開發中，應根據具體需求選擇合適的實現方式。
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