面试必问之单例模式！

Posted 2021-05-01 程序员Allen

单例模式：

所谓单例，就是整个程序有且只有一个实例。

该类负责创建自己的对象，同时要确保只有一个对象被创建，好处就是一个类你只能创建一个实例对象会节约内存开销，一般常用在工具类的实现

。

特点

.类构造器私有

.持有自己类型的属性

.对外提供获取实例的静态方法

懒汉模式：

package day01;
/**
 * 懒汉模式:延迟初始化,线程不安全，严格意义上说不是单例模式
 * 单例模式获取实例的三个要素：
 * 1.类构造器私有
 * 2.持有自己类型的属性
 * 3.对外提供获取实例的静态方法
 * @author 直条纹先生
 *
 */
public class Singleton {
 //2.持有自己类型的属性
 private static Singleton instance;
 //1.类构造器私有
 private Singleton(){}
 //3.对外提供获取实例的静态方法
 public static Singleton getInstance(){
  if(instance==null){
   instance = new Singleton();
  }
  return instance;

}


}

package day01;

public class Test {

 public static void main(String[] args) {

  Singleton single1 = Singleton.getInstance();
  Singleton single2 = Singleton.getInstance();

  //判断地址一致返回true,论证是同一个对象实例
  System.out.println(single1==single2);




}

}

饿汉模式：

线程安全，比较常用，但容易产生垃圾，因为一开始加载类的时候就初始化了实例

package day02;
/**
 * 饿汉模式：一开始就初始化
 * 比较消耗对象资源
 * @author 直条纹先生
 *
 */
public class Singleton {

 //持有自己类型的属性
 //static 静态修饰的属性在类加载的时候初始化，并只会加载一次

 private static Singleton instance = new Singleton();

 //类构造器私有
 private Singleton(){}

 //对外提供获取实例的静态方法
 public static Singleton getInstance(){
  return instance;

}

}

package day02;
 public class Test {

  public static void main(String[] args) {

   Singleton single1 = Singleton.getInstance();
   Singleton single2 = Singleton.getInstance();

   //判断地址一致返回true,论证是同一个对象实例
   System.out.println(single1==single2);




  }

}

双检测锁模式实现单例：

双检锁模式也叫双重校验锁，综合了懒汉模式和饿汉模式两者的优缺点整合而成。

public class Singleton{
    
    //volatile
    private static volatile Singleton instance;
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        
        if(instance==null){
            Synchronized(Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance=new Singleton();
                }  
            }
        }
        return instance;
    }  
}

双重锁模式，进行两次判断，第一次判断是为了避免不要的实例，第二次是为了进行同步，避免多线程问题。
由于Singleton instance()对象在创建的时候jvm中可能会重新排序，在多线程访问下存在风险。使用volite修饰
instance实例操作不会被jvm重排序。解决该问题    

内部类模式实现单例：

public class Singleton{
    
    private Singleton(){}
    
    public static Singleton getInstance(){
        return Inner.instance;
    }
    
    //内部类
    public static class Inner{
        
        private static final Singleton instance = new Singleton();
        
    }
    
    
}

只有第一次调用getInstance()方法时，虚拟机才加载Inner并初始化instance,
只有一个线程可以获得对象的初始化锁，其他线程无法进行初始化，保证对象的唯一性。【目前此方式是所有单例模式中最值得推荐的一种方式】

通过枚举实现单例：（基本不用）

package day05;

/**
 *
 * 默认枚举实例的创建是线程安全的，并且在任何情况下都是单例。实际上
 * 枚举类隐藏了私有的构造器。
 * 枚举类的域是相应类型的一个实例对象
 * 那么枚举类型日常用例是这样子的：
 * @author 直条纹先生
 *
 */

public enum Singleton {

 Instance;
 //doSomething 该实例支持的行为

 //可以省略此方法，通过Singleton.INSTANCE进行操作

 public static Singleton getInstance(){
  return Singleton.Instance;

}


}