饿汉式单例天然线程安全,因static字段在类加载阶段由JVM同步初始化,确保INSTANCE唯一且无竞态;但存在提前创建、无法传参等问题。

为什么饿汉式单例天然线程安全
因为 static 字段在类加载阶段就完成初始化,而类加载过程由 JVM 保证同步,多个线程并发触发类加载时,只会有一个线程执行 clinit 方法,其余阻塞等待。这意味着 INSTANCE 在首次访问前已构造完毕,不存在竞态条件。
但要注意:实例会在类加载时立即创建,即使后续从未被使用,造成资源浪费;且无法传递构造参数。
public class EagerSingleton {
private static final EagerSingleton INSTANCE = new EagerSingleton();
private EagerSingleton() {}
public static EagerSingleton getInstance() {
return INSTANCE;
}
}
双重检查锁定(DCL)必须加 volatile 关键字
不加 volatile 会导致指令重排序问题:JVM 可能将对象引用赋值(instance = new Singleton())提前到构造函数执行完成前,使其他线程看到一个未初始化完成的对象,引发 NullPointerException 或诡异状态。
-
volatile禁止重排序,并保证可见性 - 第一次判空避免不必要的同步开销
- 第二次判空防止多线程重复初始化
public class DclSingleton {
private static volatile DclSingleton instance;
private DclSingleton() {}
public static DclSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (DclSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new DclSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}
静态内部类方式兼顾延迟加载与线程安全
利用 JVM 类加载机制的天然同步特性:外部类加载时,内部类不会被加载;只有首次调用 Holder.INSTANCE 时,Holder 类才被加载并初始化 static 字段,此时 JVM 保证线程安全且只执行一次。
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这是推荐的写法——无同步开销、延迟加载、无需 volatile、支持构造参数(通过内部类构造器传入)。
public class HolderSingleton {
private HolderSingleton() {}
private static class Holder {
private static final HolderSingleton INSTANCE = new HolderSingleton();
}
public static HolderSingleton getInstance() {
return Holder.INSTANCE;
}
}
枚举单例为何最难被破坏
反射攻击和反序列化漏洞在枚举面前基本失效:JVM 对枚举实例的创建有特殊限制,Enum.valueOf() 和反序列化逻辑都强制复用已有实例,无法通过反射调用私有构造器生成新实例(会抛出 java.lang.EnumException)。
但注意:枚举单例无法继承其他类(Java 枚举隐式继承 java.lang.Enum),若需扩展行为,得靠组合或接口实现。
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
public void doSomething() {
// 实际逻辑
}
}
真正容易被忽略的是:所有基于 new 的单例实现(包括 DCL 和内部类),一旦类被多次加载(如不同 ClassLoader),就会产生多个实例——单例性只在同一个类加载器内成立。










