Java单例模式——静态内部类实现

小咪咪 2022-08-10 13:42 225阅读 0赞

Singleton是众多设计模式中最容易理解的一种，也是众多设计模式中较为重要的一种设计模式。

Singleton模式实现的重点在于将构造函数私有化(private)，并通过提供静态公有函数(public synchronized static xxx getInstance)来获取定义在类中的静态私有成员(private static xxx instance)，通过一个简单的判断静态实例是否为空来控制这个类只能够new一次，即控制了一个类只能有单个实例，一般的实现如下代码所示：

package com.study.dp.singleton;
    
    /**
     * 传统方式实现单例模式
     * @author CrazyPig
     *
     */
    public class TraditionalSingletion {
    	
    	// 单实例
    	private static TraditionalSingletion instance;
    	
    	// 不让new
    	private TraditionalSingletion() {
    		System.out.println("private TraditionalSingletion()");
    	}
    	
    	public synchronized static TraditionalSingletion getInstance() {
    		System.out.println("TraditionalSingletion getInstance()");
    		if(instance == null) {
    			System.out.println("instance = new TraditionalSingletion()");
    			instance = new TraditionalSingletion();
    		}
    		return instance;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		TraditionalSingletion instance = TraditionalSingletion.getInstance();
    		System.out.println("========================================");
    		TraditionalSingletion instance01 = TraditionalSingletion.getInstance();
    		System.out.println("========================================");
    		TraditionalSingletion instance02 = TraditionalSingletion.getInstance();
    	}
    
    }

今天偶然在一篇文章中看到另外一种巧妙的做法，通过将这个单实例的引用变量定义在静态内部类中，来实现单例，这样可以做到不用if条件进行判断，并且是多线程安全的(由jvm保证)。这个特殊的做法如下所示：

package com.study.dp.singleton;
    
    /**
     * 静态内部类实现单例模式
     * @author CrazyPig
     *
     */
    public class SpecialSingleton {
    	
    	// 静态内部类
    	private static class NestClass {
    		private static SpecialSingleton instance;
    		static {
    			System.out.println("instance = new SingletonTest()");
    			instance = new SpecialSingleton();
    		}
    	}
    	
    	// 不能直接new
    	private SpecialSingleton() {
    		System.out.println("private SingletonTest()");
    	}
    	
    	public static SpecialSingleton getInstance() {
    		System.out.println("SingletonTest getInstance()");
    		return NestClass.instance;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) {
    		SpecialSingleton instance = SpecialSingleton.getInstance();
    		System.out.println("========================================");
    		SpecialSingleton instance01 = SpecialSingleton.getInstance();
    		System.out.println("========================================");
    		SpecialSingleton instance02 = SpecialSingleton.getInstance();
    	}
    
    }

当第一次引用getInstance()方法的时候，访问静态内部类中的静态成员变量，此时该内部类需要调用static代码块(因为首次访问该类)。而后再次访问getInstance()方法会直接返回instace引用。这种做法相对于传统做法更加巧妙。