Java单例模式线程安全实现解析

“纵有疾风来，人生不言弃”，这句话送给正在学习文章的朋友们，也希望在阅读本文《Java单例模式实现及线程安全写法详解》后，能够真的帮助到大家。我也会在后续的文章中，陆续更新文章相关的技术文章，有好的建议欢迎大家在评论留言，非常感谢！

单例模式确保类唯一实例并提供全局访问点。1. 饿汉式（静态常量）在类加载时创建实例，线程安全但不支持懒加载；2. 饿汉式（静态代码块）与前者类似，仍非懒加载；3. 懒汉式（双重检查锁）支持懒加载，需配合volatile防止重排序，性能较好；4. 静态内部类利用内部类加载机制实现懒加载和线程安全，无额外开销；5. 枚举单例由JVM保障唯一性，防反射和反序列化攻击，推荐用于高安全性场景。日常推荐静态内部类或枚举，双重检查锁可用但需注意volatile，饿汉式适用于轻量且必用实例场景。

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在多线程环境下，必须保证线程安全，避免多个线程同时创建多个实例。以下是几种常见的 Java 线程安全单例模式实现方式。

1. 饿汉式（静态常量）

在类加载时就创建实例，天然线程安全，因为类加载机制由 JVM 保证只会执行一次。

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

2. 饿汉式（静态代码块）

和上面类似，只是将实例创建放在静态代码块中，依然在类加载时完成初始化。

public class Singleton {
    private static Singleton INSTANCE;

    static {
        INSTANCE = new Singleton();
    }

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

3. 懒汉式（双重检查锁）

延迟加载，且通过双重检查确保线程安全，是最常用的懒加载线程安全写法。

public class Singleton {
    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;
    }
}

4. 静态内部类

利用类加载机制保证线程安全，同时实现懒加载。只有调用 getInstance 时才会加载内部类，创建实例。

public class Singleton {
    private Singleton() {}

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

5. 枚举单例

Effective Java 推荐的方式，不仅能防止反射攻击，还能防止反序列化创建新对象。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        // 业务方法
    }
}
// 使用：Singleton.INSTANCE.doSomething();

基本上就这些主流写法。日常开发中推荐使用静态内部类或枚举方式，既安全又简洁。双重检查锁也可以，但要注意 volatile 的使用。饿汉式适用于实例创建成本低、一定会用到的场景。

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