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Java单例线程安全实现全解析

2025-10-18 13:05:36 0浏览收藏

目前golang学习网上已经有很多关于文章的文章了，自己在初次阅读这些文章中，也见识到了很多学习思路；那么本文《Java线程安全单例实现方法详解》，也希望能帮助到大家，如果阅读完后真的对你学习文章有帮助，欢迎动动手指，评论留言并分享~

答案：Java中创建线程安全的单例有五种常用方式。1. 饿汉式在类加载时创建实例，线程安全但不支持懒加载；2. 懒汉式通过synchronized实现懒加载，但每次调用同步方法影响性能；3. 双重检查锁定只在初始化时加锁，需配合volatile防止重排序，兼顾性能与懒加载；4. 静态内部类利用类加载机制实现懒加载且无同步开销，推荐使用；5. 枚举方式最安全，防反射和反序列化攻击，适合高安全性场景。根据需求选择：追求安全简洁用枚举，习惯类结构选静态内部类，高性能懒加载可用双重检查锁定，启动快且频繁使用可选饿汉式。

如何在Java中创建线程安全的单例对象

在Java中创建线程安全的单例对象，关键在于确保多个线程同时访问时，实例只被创建一次，并且不会出现竞态条件。以下是几种常见且有效的实现方式。

1. 饿汉式（静态常量）

在类加载时就创建实例，天生线程安全，因为类初始化过程由JVM保证线程安全。

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

    private Singleton() {}

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

优点：简单、线程安全、执行效率高。
缺点：不是懒加载，即使未使用也会创建实例。

2. 懒汉式 + 同步方法

延迟加载，在第一次调用时创建实例，通过 synchronized 保证线程安全。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

优点：实现了懒加载。
缺点：每次调用 getInstance() 都会同步，影响性能。

3. 双重检查锁定（Double-Checked Locking）

优化懒汉式，只在需要创建实例时加锁，提高性能。

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;
    }
}

注意：必须使用 volatile 关键字，防止指令重排序导致返回未完全初始化的对象。
优点：懒加载、性能好、线程安全。
推荐场景：大多数需要高性能和懒加载的情况。

4. 静态内部类方式

利用类加载机制保证线程安全，同时实现懒加载。

public class Singleton {
    private Singleton() {}

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

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

原理：内部类只有在使用时才会加载，JVM保证类初始化的线程安全。
优点：既实现了懒加载，又没有同步开销，代码简洁安全。
推荐指数：⭐⭐⭐⭐⭐

5. 枚举方式（最安全）

Effective Java 推荐的方式，不仅能防止多线程问题，还能防止反序列化破坏单例。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        // 业务方法
    }
}

优点：写法简单，自动防止反射和反序列化攻击，绝对单例。
适用场景：对安全性要求极高的系统。

基本上就这些常用方式。如果追求简洁和安全，直接用枚举；如果习惯传统类结构，静态内部类是最佳选择。双重检查锁定也广泛使用，但要注意 volatile 的修饰。饿汉式适合启动快、使用频繁的场景。根据实际需求选一种即可。

理论要掌握，实操不能落！以上关于《Java单例线程安全实现全解析》的详细介绍，大家都掌握了吧！如果想要继续提升自己的能力，那么就来关注golang学习网公众号吧！

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