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单例模式（Singleton Pattern）

定义确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例[^1]。
饿汉式：

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

懒汉式：

public class Singleton {
    private static Singleton INSTANCE;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            INSTANCE = new Singleton();
        }
        return INSTANCE;
    }
}

双重检查：

public class Singleton {
    private static final volatile Singleton INSTANCE;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (INSTANCE) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new Singleton();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

静态内部类这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似，但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化，没有Lazy-Loading的作用，而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化，而是在需要实例化时，调用getInstance方法，才会装载SingletonInstance类，从而完成Singleton的实例化。类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，所以在这里，JVM帮助我们保证了线程的安全性，在类进行初始化时，别的线程是无法进入的。优点：避免了线程不安全，延迟加载，效率高。

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static class SingletonInstance {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }
}

饿汉式、双重检查和静态内部类中单例对象都使用final修饰符，是必须的吗？答案：是的。不加final的话可以被反射获取或修改，是不安全的[^2]。

参考文献

[1] 刘伟. 设计模式的艺术[M]. 清华大学出版社, 2020.

[2] Java-利用反射访问类的私有(private)属性及方法&private的意义

设计模式 - 单例模式

单例模式（Singleton Pattern）

参考文献