Java三种单例模式的实现和优劣对比

单例（singleton）：只允许创建一个该类的对象。

① 单例模式：饿汉式（线程安全、占资源）

• 天生线程安全（无锁）、类加载时创建（不用也会被创建，占用资源）

public class TestSingleton {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton1 s1 = Singleton1.getInstance();
        Singleton1 s11 = Singleton1.getInstance();
        System.out.println(s1); // Singleton1@7852e922
        System.out.println(s11); // Singleton1@7852e922
    }
}

class Singleton1 {
    // 私有静态常量引用，类加载执行就1份、不可调用、不可修改（始终单例）
    private static final Singleton1 instance = new Singleton1();
    // 私有构造，不可直接new对象
    private Singleton1() {}
    // 静态方法，类名直接调用，返回私有静态常量引用
    public static Singleton1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

② 单例模式：懒汉式（不安全、需要同步）

• 天生线程不安全（需同步锁、效率低）、使用时才创建

public class TestSingleton {
    public static void main(String[] args) {        
        Singleton2 s2 = Singleton2.getInstance();
        Singleton2 s22 = Singleton2.getInstance();
        System.out.println(s2); // Singleton2@4e25154f
        System.out.println(s22); // Singleton2@4e25154f
    }
}

class Singleton2 {
    // 私有静态引用，类加载执行就1份、不可调用
    private static Singleton2 instance = null;
    // 私有构造，不可直接new对象
    private Singleton2() {}
    // 同步锁、静态方法获取类的对象(引用为空则new，不为空则返回自身，始终单例)
    public synchronized static Singleton2 getInstance() {
        return instance == null ? instance = new Singleton2() : instance;
    }
}

③ 单例模式：懒汉式（线程安全，静态内部类）

• 天生线程安全（无锁），使用时才创建（静态内部类）

public class TestSingleton {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton3 s3 = Singleton3.getInstance();
        Singleton3 s33 = Singleton3.getInstance();
        System.out.println(s3); // Singleton3@70dea4e
        System.out.println(s33); // Singleton3@70dea4e
    }
}

class Singleton3 {
    // 私有构造，不可直接new对象
    private Singleton3() {}
    // 静态内部类，不依赖外部类，使用时才需要创建，可独立创建
    // 内部类中静态常量引用，一旦创建内部类，属性则不可修改（始终单例）
    private static class Holder {
        static final Singleton3 instancce = new Singleton3();
    }
    // 静态方法，获取内部类中创建的外部类对象的常量引用
    public static Singleton3 getInstance() {
        return Holder.instancce;
    }
}