java单例静态内部类

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mob64ca12f86e32 2024-03-27 05:50:49 ©著作权

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Java单例模式之静态内部类

在Java开发中，单例模式是一种常见的设计模式，用于保证一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。在实际开发中，为了避免多线程并发访问时可能出现的问题，我们通常会选择使用静态内部类来实现单例模式。

什么是静态内部类

首先，让我们来了解一下静态内部类。静态内部类是指在一个类的内部定义的另一个类，并且被声明为静态的。静态内部类可以访问外部类的静态属性和方法，但不能直接访问外部类的非静态属性和方法。静态内部类相对于非静态内部类来说，更加独立，不依赖于外部类的实例。

静态内部类实现单例模式

下面我们来看一个使用静态内部类实现单例模式的示例代码：

public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

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

在这个示例中，外部类Singleton私有化了构造方法，避免外部直接实例化。内部类SingletonHolder被声明为私有的静态类，其中包含一个静态的、final修饰的INSTANCE对象，用来保存Singleton的唯一实例。getInstance()方法通过访问SingletonHolder.INSTANCE来获取Singleton的实例，这样在调用getInstance()方法时才会去加载静态内部类，实现了懒加载。

单例模式的应用场景

单例模式在实际开发中有着广泛的应用场景，例如数据库连接池、线程池、配置信息管理等。通过单例模式，我们可以确保系统中某个类只有一个实例，避免资源的浪费和数据的不一致性。

单例模式的优缺点

优点

保证了一个类只有一个实例，节省了系统资源。
提供了全局访问点，方便对实例进行管理。

缺点

单例模式会在系统启动时就创建实例，可能会造成资源浪费。
单例模式在多线程环境下需要考虑线程安全的实现。

单例模式的状态图

下面是单例模式的状态图，用mermaid语法中的stateDiagram表示：

stateDiagram
    [*] --> 未初始化
    未初始化 --> 已初始化: 初始化
    已初始化 --> [*]: 销毁

单例模式的应用案例

假设我们有一个配置信息管理类ConfigManager，我们希望在系统中只有一个ConfigManager的实例存在，那么可以使用单例模式来实现：

public class ConfigManager {
    private static ConfigManager instance = null;

    private ConfigManager() {}

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

通过上述代码，我们可以确保系统中只存在一个ConfigManager的实例，避免了重复创建和管理多个实例带来的问题。