提供了编程的基础技术教程

zl程序教程

您现在的位置是：首页 >  IT要闻

当前栏目

面试突击：单例模式有几种写法？

对象 模式 面试
2023-02-25 18:05:06 时间

作者 | 磊哥

来源 | Java面试真题解析(ID：aimianshi666)

转载请联系授权(微信ID：GG_Stone)

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：

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：

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：

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：

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。

相关文章