JavaのSingletonデザインパターンとは何ですか？

JavaのSingleton Design Patternは、クラスに1つのインスタンスしかないことを保証し、プライベートコンストラクターと静的方法を介したグローバルアクセスポイントを提供することを保証します。これは、共有リソースへのアクセスを制御するのに適しています。実装方法には次のものが含まれます。1。怠zyなロード、つまり、最初のリクエストが要求された場合にのみインスタンスを作成します。これは、リソースの消費が高く、必ずしも必要ではない状況に適しています。 2。スレッドセーフ処理。同期方法または再確認ロックを介して、マルチスレッド環境で1つのインスタンスのみが作成され、パフォーマンスへの影響が低下するようにします。 3.クラスの読み込み中にインスタンスを直接初期化するHungry Loadingは、事前に初期化できる軽量オブジェクトまたはシナリオに適しています。 4.列挙の実装は、Java列挙を使用してシリアル化、スレッドの安全性をサポートし、反射攻撃を防止することは、推奨される簡潔で信頼できる方法です。パフォーマンスとセキュリティの要件を満たすための特定のニーズに応じて、さまざまな実装方法を選択できます。

JavaのSingletonデザインパターンは、クラスに1つのインスタンスしかないことを保証し、グローバルなアクセスポイントを提供します。これは、構成設定や接続プールなど、共有リソースへのアクセスを制御する場合に役立ちます。

それがどのように機能し、どのように効果的に実装できるかは次のとおりです。

怠zyな初期化 - 必要に応じてインスタンスを作成します

怠zyな初期化とは、シングルトンインスタンスが最初に要求されたときにのみ作成されることを意味します。クラスがロードされたときではありません。これは、インスタンスを作成することがリソース集約型であり、常に必要ではない場合がある場合に役立ちます。

これが基本的な例です。

パブリッククラスシングルトン{
    プライベート静的シングルトンインスタンス。

    privatesingleton（）{}

    public static singleton getInstance（）{
        if（instance == null）{
            instance = new Singleton（）;
        }
        インスタンスを返す;
    }
}

• コンストラクターはprivateなので、他のクラスはインスタンス化できません。
• getInstance()メソッドは、単一のインスタンスへのアクセスを制御します。
• このバージョンはスレッドセーフではありません。

スタートアップのパフォーマンスが重要であり、インスタンスが必ずしも必要ではない場合は、このアプローチを使用してください。

スレッドセーフティ - 複数のスレッドで動作させます

複数のスレッドが同時にgetInstance()を呼び出す場合、基本的な怠zyなバージョンは複数のインスタンスを作成する可能性があります。それを修正するには、メソッドを同期させることができます。

 public static同期されたSingleton getInstance（）{
    if（instance == null）{
        instance = new Singleton（）;
    }
    インスタンスを返す;
}

ただし、メソッド全体を同期すると、パフォーマンスを損なう可能性があります。より良い選択肢は、ダブルチェックロックです：

プライベート静的揮発性シングルトンインスタンス。

public static singleton getInstance（）{
    if（instance == null）{
        同期（singleton.class）{
            if（instance == null）{
                instance = new Singleton（）;
            }
        }
    }
    インスタンスを返す;
}

• volatileを使用すると、スレッド間の可視性が保証されます。
• インスタンスが作成された後、ダブルチェックは不必要な同期を回避します。

このバージョンは、パフォーマンスへの影響を最小限に抑えてスレッドの安全性を提供します。

熱心な初期化 - 事前にインスタンスを作成します

インスタンスが常に必要になることがわかっている場合は、クラスがロードされたときに作成できます。

パブリッククラスシングルトン{
    Private Static Final Singleton Instance = new Singleton（）;

    privatesingleton（）{}

    public static singleton getInstance（）{
        インスタンスを返す;
    }
}

• 同期を必要とせずに、よりシンプルでスレッドセーフ。
• 軽量オブジェクトに最適または早期作成が許容される場合。

怠zyなロードが必要ない場合、これは多くの場合、シングルトンを実装する最も簡単な方法です。

列挙ベースのシングルトン - 最もクリーンで安全なアプローチ

Java Enumsは、シングルトンを実装するためのシンプルで効果的な方法を提供します。

 Public Enum Singleton {
    実例;

    public void dosomething（）{
        //メソッド実装
    }
}

• 列挙は本質的にシリアル化可能で、スレッドセーフです。
• 複数のインスタンスを作成できる反射ベースの攻撃を防ぎます。
• デフォルトでは、シンプルな構文と安全です。

Java 1.5以降を使用している場合、これは一般的に最も堅牢なオプションです。

これが、シングルトンがJavaでどのように機能するかの核心です。さまざまな方法がさまざまなニーズに合っていますが、すべてアプリ全体で単一のインスタンスを実施することを目指しています。

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