如何實現 Java 單例模式

在Java中，單例模式是一種確保一個類只有一個實例，并提供全局訪問的方法。以下是實現Java單例模式的幾種常見方法：

1. 餓漢式單例模式

這種方法是線程安全的，但可能會浪費資源，因為類加載時就創建實例。

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

    private Singleton() {
        // 私有構造函數防止外部實例化
    }

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

2. 懶漢式單例模式（線程不安全）

這種方法的資源利用率高，但需要處理線程安全問題。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有構造函數防止外部實例化
    }

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

3. 懶漢式單例模式（線程安全）

使用synchronized關鍵字確保線程安全，但可能會導致性能問題。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有構造函數防止外部實例化
    }

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

4. 雙重檢查鎖定（Double-Checked Locking）

這種方法結合了懶漢式和餓漢式的優點，既保證了線程安全，又避免了不必要的同步開銷。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {
        // 私有構造函數防止外部實例化
    }

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

5. 靜態內部類（推薦）

這種方法利用了Java的類加載機制，既保證了線程安全，又避免了不必要的同步開銷。

public class Singleton {
    private Singleton() {
        // 私有構造函數防止外部實例化
    }

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

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

6. 枚舉（推薦）

這種方法簡單且線程安全，是Java單例模式的最佳實踐之一。

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    // 添加其他方法
    public void doSomething() {
        // 方法實現
    }
}

選擇哪種方法取決于具體的需求和場景。靜態內部類和枚舉是推薦的方式，因為它們既簡單又高效。