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Java 單例模式深度解析：七種寫法、線程安全、序列化破壞與最佳實踐

編輯：Java 相關知識

單例模式確保類全局唯一實例，並提供全局訪問點。看似簡單，實則暗藏線程安全、反射破壞、序列化重建、類加載器隔離等深坑。

七種經典寫法對比

模式	線程安全	懶加載	性能	推薦度
餓漢式 (static final)	✅	❌	極高	⭐⭐⭐ (常用)
懶漢式 + synchronized	✅	✅	低 (鎖粗)	⭐
雙重檢查鎖 (DCL) + volatile	✅	✅	高	⭐⭐
靜態內部類	✅	✅	高	⭐⭐⭐⭐⭐ (最推薦)
枚舉單例	✅	❌	高	⭐⭐⭐⭐⭐ (防反射/序列化)

推薦寫法：靜態內部類


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

利用類加載機制保證線程安全與懶加載，無鎖、代碼簡潔、JVM 原生支持。

推薦寫法：枚舉 (Effective Java 作者 Josh Bloch 推薦)


public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void doSomething() { ... }
}

天然防反射攻擊 (構造器私有化最終由 JVM 強制)、天然防序列化重建 (JVM 保證枚舉常量唯一)、代碼最少。

常見破壞與防御

破壞手段	原理	防御
反射 `setAccessible(true)`	暴力調用私有構造器	構造器中檢查 `if (INSTANCE != null) throw Exception`；或用枚舉
反序列化	`readResolve()` 返回新對象	實現 `readResolve()` 返回 `INSTANCE`；或用枚舉
多類加載器	不同 ClassLoader 加載同類視為不同類	指定類加載器；OSGi/模塊化環境需謹慎設計