Java开发篇——设计模式单例模式你真的了解吗？（下）

Posted 2022-07-28 weixin_43802541

那么怎么解决呢？为了防止这种指令重排的现象，java提供了volatile关键字用来保证指令执行的顺序，被volatile 修饰的变量那么在指令操作层也不会出现指令重排的现象。所以此时我们把代码稍微改正下就完美了，如下：

上面的代码已经很好的解决了线程安全和效率的问题，就是代码有点多，那么有没有更简单代码点的实现方式呢？

静态内部类

分析：静态内部类不会随着外部类的加载而加载 ,只有静态内部类的静态成员第一次被调用时才会被加载 ,即当getInstance()方法被调用时，SingleTonHoler才在SingleTon的运行时常量池里，把符号引用替换为直接引用，这时静态对象INSTANCE也真正被创建 。这种实现方式是巧妙地利用了JVM类加载机制的特性，保证了线程安全的问题。

之前提到单例的实现方式存在一些问题，在多线程高并发情况下，可以通过反射或者序列化的方式生成多个实例这样就破坏了单例，首先看序列化破坏：

输出结果：

输出的singleTon和singleTon2的hashCode不一样，那么证明它们并不是同一个对象，证明singleTon类生成了多个不一样的实例对象，序列化破坏了单例设计模式。怎么解决？其实很简单，我们只需要在单例类中添加一个方法即可：

加了之后的结果：

分析：添加了readResolve() 这个自定义方法之后，ObjectInputStream 在读取对象的时候就会直接调用序列化类中的readResolve()方法返回实例，不会再创建新的实例，这样就防止了序列化破坏单例设计。

反射破坏：

我们发现两个的hashCode不一样，那么就意味着生成了多个实例对象，有没有防止反射破坏的实现方式呢？

枚举类

反射尝试破坏运行结果：

分析：JVM中枚举的实现默认就是线程安全的，并且枚举类还提供了拒绝JVM通过反射创建实例对象，这样就防止了反射破坏单例模式。不足之处是枚举无法满足懒加载，并且枚举比静态实例变量要占用更多的内存。

上面提到了很多种高并发下线程安全的单例模式实现，能回答了这么多种方式并且可以对各种实现方式进行分析点评，其实已经深得面试官的喜爱了。

但是有的面试官又要问：“那么你项目开发中或者java流行框架spring中使用了那种方式的单例实现呢？”

Spring框架是java面试中老生常谈的问题，在spring中，bean的创建默认就是单例模式的设计；那spring是饿汉式单例还是懒汉式单例呢？如果你不了解它，顺着面试官的提问回答是饿汉还是懒汉，那基本上这个问题上就

Spring框架对单例的支持是采用注册（登记）模式进行实现的，我们直接来看spring登记模式的实现，新版的spring的注册模式的代码，从类AbstractBeanFactory的getBean(…) 方法中来看spring源码，我们可以发现具体的单例实现在类DefaultSingletonBeanRegistry的getSingleton（）方法中：

分析：spring的源码中可以看出，spring注册模式经过了一下几个步骤：

（1）先从注册表ConcurrentHashMap中获取单例对象，其中ConcurrentHashMap是一个线程安全的map集合

（2）判断注册表中获取的实例对象是否为空，如果不为空则直接返回单例对象singletonObject

（3）如果注册表中为空，则在同步锁中使用singletonFactory创建singletonObject并放入map集合中

关于单例模式，本文介绍了所有最经典的写法以及它背后的分析，一文在手，面试无忧。