面试突击50:单例模式有几种写法?

简介: Java常见面试题系列文章

单例模式是面试中的常客了,它的常见写法有 4 种:饿汉模式、懒汉模式、静态内部类和枚举,接下来我们一一来看。

## 1.饿汉模式

饿汉模式也叫预加载模式,它是在类加载时直接创建并初始化单例对象,所以它并不存在线程安全的问题。它是依靠 ClassLoader 类机制,在程序启动时只加载一次,因此不存在线程安全问题,它的实现代码如下:

```java

public class Singleton {

   // 1.防止外部直接 new 对象破坏单例模式

   private Singleton() {}

   // 2.通过私有变量保存单例对象

   private static Singleton instance = new Singleton();

   // 3.提供公共获取单例对象的方法

   public static Singleton getInstance() {

       return instance;

   }

}

```

**优点**:实现简单、不存在线程安全问题。

**缺点**:类加载时就创建了对象,创建之后如果没被使用,就造成了资源浪费的情况。

## 2.懒汉模式

懒汉模式和饿汉模式正好是相反的,所谓的懒汉模式也就是懒加载(延迟加载),指的是它只有在第一次被使用时,才会被初始化,它的实现代码如下:

```java

public class Singleton {

   // 1.防止外部直接 new 对象破坏单例模式

   private Singleton() {}

   // 2.通过私有变量保存单例对象

   private static volatile Singleton instance = null;

   // 3.提供公共获取单例对象的方法

   public static Singleton getInstance() {

       if (instance == null) { // 第一次效验

           synchronized (Singleton.class) {

               if (instance == null) { // 第二次效验

                   instance = new Singleton();

               }

           }

       }

       return instance;

   }

}

```

**懒汉模式使用的是双重效验锁和 volatile 来保证线程安全的**,从上述代码可以看出,无论是饿汉模式还是懒汉模式,它们的实现步骤都是一样的:

1. 创建一个私有的构造方法,防止其他调用的地方直接 new 对象,这样创建出来的对象就不是单例对象了。

2. 创建一个私有变量来保存单例对象。

3. 提供一个公共的方法返回单例对象。

懒汉模式相比于饿汉模式来说,不会造成资源的浪费,但写法要复杂一些。

## 3.静态内部类

**静态内部类既能保证线程安全,又能保证懒加载**,它只有在被调用时,才会通过 ClassLoader 机制来加载和初始化内部静态类,因此它是线程安全的,此模式的实现代码如下:

```java

public class Singleton {

   // 1.防止外部直接 new 对象破坏单例模式

   private Singleton() {

   }

   // 2.静态内部类

   private static class SingletonHolder {

       private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

   }

   // 3.提供公共获取单例对象的方法

   public static final Singleton getInstance() {

       return SingletonHolder.INSTANCE;

   }

}

```

## 4.枚举

**枚举也是在第一次被使用时,才会被 Java 虚拟机加载并初始化,所以它也是线程安全的,且是懒加载的**,它的实现代码如下:

```java

public enum  EnumSingleton {

   INSTANCE;

   public EnumSingleton getInstance(){

       return INSTANCE;

   }

}

```

## 总结

单例模式适用于经常被访问的对象,或是创建和销毁需要调用大量资源和时间的对象,使用单例模式可以避免频繁创建和销毁对象。单例模式的常用实现方法有 4 种:饿汉模式、懒汉模式、静态内部类和枚举。从写法的简洁性、线程安全性和代码的易懂性等方面综合来看,博主比较推荐使用枚举或懒汉模式来实现单例模式。

> 是非审之于己,毁誉听之于人,得失安之于数。

>  

> 公众号:Java面试真题解析

>  

> 面试合集:[https://gitee.com/mydb/interview](https://gitee.com/mydb/interview)

相关文章
|
5天前
|
SQL 安全 Java
Android经典面试题之Kotlin中object关键字实现的是什么类型的单例模式?原理是什么?怎么实现双重检验锁单例模式?
Kotlin 单例模式概览 在 Kotlin 中,`object` 关键字轻松实现单例,提供线程安全的“饿汉式”单例。例如: 要延迟初始化,可使用 `companion object` 和 `lazy` 委托: 对于参数化的线程安全单例,结合 `@Volatile` 和 `synchronized`
17 6
|
13天前
|
设计模式 安全 Java
Java面试题:设计模式如单例模式、工厂模式、观察者模式等在多线程环境下线程安全问题,Java内存模型定义了线程如何与内存交互,包括原子性、可见性、有序性,并发框架提供了更高层次的并发任务处理能力
Java面试题:设计模式如单例模式、工厂模式、观察者模式等在多线程环境下线程安全问题,Java内存模型定义了线程如何与内存交互,包括原子性、可见性、有序性,并发框架提供了更高层次的并发任务处理能力
28 1
|
13天前
|
设计模式 安全 Java
Java面试题:什么是单例模式?如何在Java中实现单例模式?
Java面试题:什么是单例模式?如何在Java中实现单例模式?
11 0
|
13天前
|
设计模式 安全 Java
Java面试题:解释单例模式的实现方式及其优缺点,讨论线程安全性的实现。
Java面试题:解释单例模式的实现方式及其优缺点,讨论线程安全性的实现。
13 0
|
13天前
|
设计模式 安全 NoSQL
Java面试题:设计一个线程安全的单例模式,并解释其内存占用和垃圾回收机制;使用生产者消费者模式实现一个并发安全的队列;设计一个支持高并发的分布式锁
Java面试题:设计一个线程安全的单例模式,并解释其内存占用和垃圾回收机制;使用生产者消费者模式实现一个并发安全的队列;设计一个支持高并发的分布式锁
18 0
|
13天前
|
设计模式 安全 Java
Java面试题:如何实现一个线程安全的单例模式,并确保其在高并发环境下的内存管理效率?如何使用CyclicBarrier来实现一个多阶段的数据处理任务,确保所有阶段的数据一致性?
Java面试题:如何实现一个线程安全的单例模式,并确保其在高并发环境下的内存管理效率?如何使用CyclicBarrier来实现一个多阶段的数据处理任务,确保所有阶段的数据一致性?
13 0
|
13天前
|
存储 设计模式 监控
Java面试题:如何在不牺牲性能的前提下,实现一个线程安全的单例模式?如何在生产者-消费者模式中平衡生产和消费的速度?Java内存模型规定了变量在内存中的存储和线程间的交互规则
Java面试题:如何在不牺牲性能的前提下,实现一个线程安全的单例模式?如何在生产者-消费者模式中平衡生产和消费的速度?Java内存模型规定了变量在内存中的存储和线程间的交互规则
20 0
|
13天前
|
设计模式 安全 NoSQL
Java面试题:结合单例模式与Java内存管理,设计一个线程安全的单例类?分析Java多线程工具类ExecutorService与Java并发工具包中的工具类,设计一个Java并发框架的分布式锁实现
Java面试题:结合单例模式与Java内存管理,设计一个线程安全的单例类?分析Java多线程工具类ExecutorService与Java并发工具包中的工具类,设计一个Java并发框架的分布式锁实现
18 0
|
13天前
|
设计模式 存储 缓存
Java面试题:结合单例模式与Java内存模型,设计一个线程安全的单例类?使用内存屏障与Java并发工具类,实现一个高效的并发缓存系统?结合观察者模式与Java并发框架,设计一个可扩展的事件处理系统
Java面试题:结合单例模式与Java内存模型,设计一个线程安全的单例类?使用内存屏障与Java并发工具类,实现一个高效的并发缓存系统?结合观察者模式与Java并发框架,设计一个可扩展的事件处理系统
15 0
|
13天前
|
设计模式 缓存 安全
Java面试题:详解单例模式与内存泄漏?内存模型与volatile关键字的实操?并发工具包与并发框架的应用实例
Java面试题:详解单例模式与内存泄漏?内存模型与volatile关键字的实操?并发工具包与并发框架的应用实例
9 0