Java 如何实现线程安全的单例模式？

Question

Java 如何实现线程安全的单例模式？

仓乃文 · Accepted Answer

单例模式确保一个类只有一个实例。线程安全的实现有饿汉式、双重检查锁、静态内部类和枚举四种方式，推荐使用枚举。

枚举单例（最安全，推荐）：
```java
public enum Singleton {
    INSTANCE;

public void doSomething() {
        System.out.println("执行操作");
    }
}

// 使用
Singleton.INSTANCE.doSomething();
```

静态内部类（懒加载 + 线程安全）：
```java
public class Singleton {
    private Singleton() {}  // 私有构造，防止外部 new

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

public static Singleton getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;  // 首次访问时才加载 Holder 类
    }
}
```

双重检查锁（volatile 防止指令重排）：
```java
public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;  // volatile 禁止指令重排

public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {  // 第一重检查
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {  // 第二重检查
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
```

补充说明：
- 枚举单例天然防反射攻击和序列化破坏，是 Effective Java 推荐方式
- 静态内部类利用 JVM 类加载机制保证线程安全
- 双重检查锁的 volatile 在 Java 5+ 才正确工作
- 饿汉式最简单但无法懒加载，启动时就创建实例