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3. 使用 ThreadPoolTaskScheduler（Spring 内置）
单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，其核心目标是确保一个类只有一个实例存在，并提供全局唯一的访问点。它常用于资源控制（如数据库连接池、线程池）、配置管理、日志对象等场景。
核心特性
- 唯一性：无论调用多少次，始终返回同一个对象实例。
- 全局访问：通过静态方法或静态变量提供全局访问入口。
- 私有构造：禁止通过
new关键字直接实例化。
实现方式详解
以下是单例模式的几种典型实现（以 Java 为例）：
1. 饿汉式（Eager Initialization）
特点：类加载时立即初始化实例，线程安全但可能浪费资源。
public class EagerSingleton {
// 类加载时直接初始化实例
private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
// 私有构造方法
private EagerSingleton() {}
// 全局访问点
public static EagerSingleton getInstance() {
return instance;
}
}2. 懒汉式（Lazy Initialization）
特点：第一次调用时创建实例，需解决线程安全问题。
- 基础版（非线程安全）：
public class LazySingleton {
private static LazySingleton instance;
private LazySingleton() {}
public static LazySingleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new LazySingleton();
}
return instance;
}
}- 线程安全版（双重检查锁，Double-Checked Locking）：
public class ThreadSafeSingleton {
// volatile 防止指令重排序
private static volatile ThreadSafeSingleton instance;
private ThreadSafeSingleton() {}
public static ThreadSafeSingleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (ThreadSafeSingleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new ThreadSafeSingleton();
}
}
}
return instance;
}
}3. 静态内部类（Bill Pugh 实现）
特点：利用类加载机制保证线程安全，延迟加载且无锁。
public class InnerClassSingleton {
private InnerClassSingleton() {}
// 静态内部类在调用 getInstance() 时才会加载
private static class SingletonHolder {
private static final InnerClassSingleton INSTANCE = new InnerClassSingleton();
}
public static InnerClassSingleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}4. 枚举（Enum）
特点：天然线程安全，防止反射攻击，简洁高效（推荐方式）。
public enum EnumSingleton {
INSTANCE; // 单例实例
public void doSomething() {
// 业务逻辑
}
}
// 使用：EnumSingleton.INSTANCE.doSomething();破坏单例的场景及防御
- 反射攻击：通过反射调用私有构造方法创建新实例。
-
- 防御：在构造方法中检查实例是否已存在，若存在则抛出异常。
- 反序列化：反序列化可能生成新对象。
-
- 防御：实现
readResolve()方法返回已有实例。
- 防御：实现
- 克隆：重写
clone()方法并抛出异常。
Spring 中的单例
在 Spring 框架中，默认的 Bean 作用域是单例（@Scope("singleton")），但需注意：
- Spring 单例是容器级别的：每个容器中保证唯一，而非 JVM 级别。
- 非严格单例：如果通过
new或反射创建，仍可能生成多个实例。
适用场景
- 频繁使用的对象（减少资源开销）。
- 需严格控全局状态的场景（如计数器、配置管理）。
- 共享资源访问（如文件系统、数据库连接池）。
缺点
- 违反单一职责原则（同时管理实例化和业务逻辑）。
- 可能隐藏代码耦合。
- 多线程需额外注意同步问题。
单例模式需要谨慎使用，避免滥用导致代码难以测试和维护。以下是不同解决方法的好处及具体场景示例：
优点
1. 手动注册 Bean（代码配置）
好处：完全控制线程池参数（核心线程数、队列容量等），适合需要定制化配置的场景。
@Configuration
public class SchedulerConfig {
@Bean("scheduledExecutorService")
public ScheduledExecutorService scheduledExecutorService() {
return Executors.newScheduledThreadPool(5);
}
}示例场景：
你需要一个固定大小为5的线程池，并明确指定线程名称格式：
@Bean("scheduledExecutorService")
public ScheduledExecutorService customExecutor() {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(5,
new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("scheduler-%d").build());
}2. 使用 Spring Boot 自动配置
好处：无需手动编码，通过配置文件快速启用调度功能，简化配置。
# application.properties
spring.task.scheduling.pool.size=5示例场景：
简单应用需要快速启用定时任务，只需在 @Scheduled 注解方法上使用：
@Scheduled(fixedRate = 5000)
public void task() {
System.out.println("Task executed by auto-configured scheduler");
}3. 使用 ThreadPoolTaskScheduler（Spring 内置）
好处：与 Spring 生态集成更好，支持更丰富的配置（错误处理、线程管理等）。
@Bean
public ThreadPoolTaskScheduler taskScheduler() {
ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
scheduler.setPoolSize(5);
scheduler.setThreadNamePrefix("spring-scheduler-");
return scheduler;
}示例场景：
需要为不同的任务分配独立的调度器，或在任务失败时记录日志：
@Bean
public ThreadPoolTaskScheduler paymentScheduler() {
ThreadPoolTaskScheduler scheduler = new ThreadPoolTaskScheduler();
scheduler.setPoolSize(3);
scheduler.setErrorHandler(t -> logger.error("Payment task failed", t));
return scheduler;
}4. 检查包扫描路径
好处：避免因配置类未被扫描导致的 Bean 未注册问题。
示例：
假设主启动类在 com.example.app 包下，而配置类在 com.example.config 包中：
@SpringBootApplication
@ComponentScan("com.example.config") // 显式扫描配置包
public class Application {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(Application.class, args);
}
}常见误区示例
问题：Bean 名称拼写错误导致依赖注入失败。
// ❌ 错误：Bean 名称写成了 "scheduledExecutor"
@Bean("scheduledExecutor")
public ScheduledExecutorService executor() { ... }
// ❌ 使用时名称不一致
@Autowired
@Qualifier("scheduledExecutorService") // 找不到 Bean！
private ScheduledExecutorService executor;