26、Java 简单实现单例设计模式（饿汉式和懒汉式）

一、概念

✏️【Singleton Pattern】如果一个类被设计成单例设计模式，则在整个应用程序运行过程中，该类只能存在一个实例。

二、饿汉式

思考：如何实现在整个应用程序运行过程中，某个类只能存在一个实例：

public class HungrySingleton {
    // static: 保证 HungrySingleton 的实例只占用一份内存
    private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();

    // 1.构造方法私有化
    private HungrySingleton() {

    }

    // 2.提供公共的静态方法返回该类的唯一实例
    public static HungrySingleton getInstance() {
        return instance;
    } 
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

📖 ① 构造方法私有化（不让别人有创建该类实例的权利）
📖 ② 在类的内部创建该类的唯一对象（该类实例只能有一个，且在该类中由自己创建）
📖 ③ 向外暴露一个公共的静态方法（以返回该类的唯一对象）（通过public static 静态方法向外界返回唯一的该类的对象）

❓ 为什么是饿汉式呢？
📗 HungrySingleton 的唯一对象在类中被直接创建（new），并且被定义为类变量
📗 当 HungrySingleton 类被加载的时候，HungrySingleton 的唯一对象就会在堆空间存在
📗 假如 HungrySingleton 中存在其他类变量或类方法。我只是想使用一下里面的哪些类变量和类方法，并不想获得它的唯一实例。但是，只要我使用了 HungrySingleton 里面的其他静态方法或类变量就会导致 HungrySingleton 的唯一对象在堆空间产生（因为 HungrySingleton 的唯一对象实例也是类变量）
📗 很饥渴，饿汉式
📗 可能导致内存浪费

Java 中的 Runtime 类是饿汉式单例设计模式

---

public class HungrySingleton {
    public static int one = 1;

    private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();

    private HungrySingleton() {
        System.out.println("private HungrySingleton()");
    }

    public static HungrySingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

public class Whatever {
    public static void main(String[] args) {
        // private HungrySingleton()
        // 1
        System.out.println(HungrySingleton.one);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7

📗 在上面的代码中，博主仅仅是使用一下 HungrySingleton 类中的公共静态变量 one，博主并不想获得该类的唯一实例
📗 但是 HungrySingleton 的构造方法依然被调用了
📗 类被加载的时候，类中的类变量会被初始化
📗 private static HungrySingleton instance 类变量的初始化会创建 HungrySingleton 的唯一对象

三、懒汉式

public class LazySingleton {
    private static LazySingleton instance = null;

    private LazySingleton() {

    }

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

        return instance;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

public class Whatever {
    public static void main(String[] args) {
        LazySingleton instance1 = LazySingleton.getInstance();
        LazySingleton instance2 = LazySingleton.getInstance();
        LazySingleton instance3 = LazySingleton.getInstance();
        System.out.println(instance1);
        System.out.println(instance2);
        System.out.println(instance3);
        
        /*
            com.gq.LazySingleton@1540e19d
            com.gq.LazySingleton@1540e19d
            com.gq.LazySingleton@1540e19d
         */
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

📗 懒汉式：类加载不会导致该类对象的创建
📗 只有调用 getInstance 方法的时候才有可能创建该类的对象【懒创建】
📗 可能有线程安全问题

如有错误，请不吝赐教！