单例模式确保一个类只有一个实例并提供全局访问点，适用于资源管理、配置管理等场景，常见实现方式包括饿汉式、懒汉式、双重检查锁、静态内部类和枚举，其中静态内部类和枚举因线程安全且实现简洁更受推荐。
单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。这在管理共享资源、配置对象等方面非常有用。
解决方案：
单例模式的核心在于控制实例的创建，并提供一个统一的访问接口。 实现方式有很多，各有优缺点，下面列举几种常见的：
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饿汉式（Eager Initialization）：
这是最简单的实现方式，在类加载时就完成了初始化，所以是线程安全的。
public class SingletonEager { private Static final SingletonEager instance = new SingletonEager(); private SingletonEager() { // 私有构造器，防止外部实例化 } public static SingletonEager getInstance() { return instance; } }
优点：简单，线程安全。
缺点：如果实例从始至终未使用，会造成资源浪费。
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懒汉式（Lazy Initialization）：
只有在第一次调用
getInstance()
方法时才会创建实例。
public class SingletonLazy { private static SingletonLazy instance; private SingletonLazy() { // 私有构造器 } public static synchronized SingletonLazy getInstance() { if (instance == null) { instance = new SingletonLazy(); } return instance; } }优点：延迟加载，节省资源。
缺点：线程不安全。上面的代码使用了
synchronized
关键字保证线程安全，但会降低性能。
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双重检查锁（double-Checked Locking）：
在懒汉式的基础上，通过双重检查锁提高性能。
public class SingletonDCL { private volatile static SingletonDCL instance; private SingletonDCL() { // 私有构造器 } public static SingletonDCL getInstance() { if (instance == null) { synchronized (SingletonDCL.class) { if (instance == null) { instance = new SingletonDCL(); } } } return instance; } }volatile
关键字很重要，它可以防止指令重排序，确保多线程环境下单例的正确性。
优点：延迟加载，线程安全，性能相对较高。
缺点：实现较为复杂。
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静态内部类（Static Inner Class）：
利用类加载机制保证线程安全。
public class SingletonStaticInner { private SingletonStaticInner() { // 私有构造器 } private static class SingletonHolder { private static final SingletonStaticInner instance = new SingletonStaticInner(); } public static SingletonStaticInner getInstance() { return SingletonHolder.instance; } }当外部类
SingletonStaticInner
被加载时，静态内部类
SingletonHolder
并不会被加载，只有当调用
getInstance()
方法时，才会加载
SingletonHolder
类，从而创建实例。
优点：延迟加载，线程安全，实现简单。
缺点：稍微有些难以理解。
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枚举（enum）：
这是最简洁的实现方式，也是《Effective Java》中推荐的方式。
public enum SingletonEnum { INSTANCE; public void doSomething() { // 执行一些操作 } }优点：线程安全，防止反射攻击，防止反序列化重新创建对象，实现简单。
缺点：不能延迟加载，枚举类不能继承其他类。
单例模式的应用场景有哪些？
单例模式常用于以下场景：
- 资源管理器： 管理共享资源，例如数据库连接池、线程池等，避免资源浪费。
- 配置管理器： 加载和管理应用程序的配置信息，保证配置信息的一致性。
- 日志管理器： 统一管理日志输出，方便调试和维护。
- 全局唯一ID生成器： 生成全局唯一的ID，避免ID冲突。
选择哪种单例实现方式更好？
选择哪种实现方式取决于具体的应用场景。
- 如果实例在应用程序启动时就需要创建，并且不需要延迟加载，那么饿汉式是一个不错的选择。
- 如果需要延迟加载，并且对性能要求不高，可以使用懒汉式。
- 如果需要延迟加载，并且对性能要求较高，可以使用双重检查锁或静态内部类。
- 如果希望实现最简洁、最安全的单例模式，可以使用枚举。
单例模式有哪些潜在的问题？
单例模式虽然简单易用，但也存在一些潜在的问题：
- 测试困难： 单例模式使得单元测试变得困难，因为很难模拟或替换单例对象。
- 状态管理： 如果单例对象持有状态，可能会导致状态污染，影响程序的正确性。
- 并发问题： 在多线程环境下，需要特别注意线程安全问题，避免出现竞态条件。
- 可扩展性： 单例模式可能会限制类的可扩展性，因为很难在不修改现有代码的情况下创建单例对象的子类。
为了解决这些问题，可以考虑使用依赖注入等技术来替代单例模式。
