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java面试之单例模式的实现方法(几种单例模式)

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说句实话, 这个问题把我问的一脸懵逼, 怎么会有这种面试题? 你如果问我双重检查锁的单利模式实现的利弊, 还ok, 第一次碰到, 网上百度下 , 真TMD有, 现在贴出来跟大家分享, 尤其注意 双重检查锁的单利模式就好了!

 

 

需要确保某个类只要一个对象,或创建一个类需要消耗的资源过多,如访问IO数据库操作等,这时就需要考虑使用单例模式了。

使用单例模式需要注意的关键点

  1. 将构造函数访问修饰符设置为private
  2. 通过一个静态方法或者枚举返回单例类对象
  3. 确保单例类的对象有且只有一个,特别是在多线程环境下
  4. 确保单例类对象在反序列化时不会重新构建对象

单例模式的几种写法

1. 饿汉式

/**
 * 饿汉式实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

2. 懒汉式

/**
 * 懒汉式实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

    // synchronized方法,多线程情况下保证单例对象唯一
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

getInstance()方法中添加了synchronized关键字,使其变成一个同步方法,目的是为了在多线程环境下保证单例对象唯一。

优点: 只有在使用时才会实例化单例,一定程度上节约了资源。
缺点: 第一次加载时要立即实例化,反应稍慢。每次调用getInstance()方法都会进行同步,这样会消耗不必要的资源这种模式一般不建议使用。

3. DCL(Double CheckLock)实现单例

/**
 * DCL实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        // 两层判空,第一层是为了避免不必要的同步
        // 第二层是为了在null的情况下创建实例
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }

        }
        return instance;
    }
}

优点: 资源利用率高,既能够在需要的时候才初始化实例,又能保证线程安全,同时调用getInstance()方法不进行同步锁,效率高。
缺点: 第一次加载时稍慢,由于Java内存模型的原因偶尔会失败。在高并发环境下也有一定的缺陷,虽然发生概率很小。
DCL模式是使用最多的单例模式实现方式,除非代码在并发场景比较复杂或者JDK 6以下版本使用,否则,这种方式基本都能满足需求。

4. 静态内部类

/**
 * 静态内部类实现单例模式
 */
public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }

    /**
     * 静态内部类
     */
    private static class SingletonHolder {
        private static Singleton instance = new Singleton();
    }
}

第一次加载Singleton类时不会初始化instance,只有在第一次调用getInstance()方法时,虚拟机会加载SingletonHolder类,初始化instance。

这种方式既保证线程安全,单例对象的唯一,也延迟了单例的初始化,推荐使用这种方式来实现单例模式。

5. 枚举单例

/**
 * 枚举实现单例模式
 */
public enum SingletonEnum {
    INSTANCE;
    public void doSomething() {
        System.out.println("do something");
    }
}

默认枚举实例的创建是线程安全的,即使反序列化也不会生成新的实例,任何情况下都是一个单例

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