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揭秘单例模式：核心代码剖析，掌握经典设计模式精髓

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单例模式（Singleton Pattern）是软件设计模式中最常用的一种设计模式。它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。单例模式广泛应用于各种场景，如数据库连接、文件操作、配置对象等。本文将深入剖析单例模式的核心代码，帮助读者掌握其精髓。

单例模式的基本原理

单例模式的主要目的是确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。其核心在于私有构造函数、静态变量和静态方法。

私有构造函数

私有构造函数防止外部通过 new 关键字创建类的实例。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有构造函数，防止外部创建实例
    }
}

静态变量

静态变量用于存储类的唯一实例。

private static Singleton instance;

静态方法

静态方法用于提供全局访问点。

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

单例模式的实现方式

单例模式的实现方式有多种，以下列举几种常见的实现方式：

懒汉式

懒汉式单例在第一次调用 getInstance() 方法时创建实例。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有构造函数，防止外部创建实例
    }

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

饿汉式

饿汉式单例在类加载时就创建实例。

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

    private Singleton() {
        // 私有构造函数，防止外部创建实例
    }

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

双重校验锁

双重校验锁单例在多线程环境下确保只创建一个实例。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有构造函数，防止外部创建实例
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

静态内部类

静态内部类单例利用静态内部类延迟加载实例，确保线程安全。

public class Singleton {
    private Singleton() {
        // 私有构造函数，防止外部创建实例
    }

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

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

总结

本文深入剖析了单例模式的核心代码，介绍了多种实现方式。通过掌握单例模式，读者可以更好地理解和运用经典设计模式，提高代码质量。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的单例模式实现方式。

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