面試突擊50:單例模式有幾種寫法?
阿新 • • 發佈:2022-05-23
單例模式是面試中的常客了,它的常見寫法有 4 種:餓漢模式、懶漢模式、靜態內部類和列舉,接下來我們一一來看。
1.餓漢模式
餓漢模式也叫預載入模式,它是在類載入時直接建立並初始化單例物件,所以它並不存線上程安全的問題。它是依靠 ClassLoader 類機制,在程式啟動時只加載一次,因此不存線上程安全問題,它的實現程式碼如下:
public class Singleton { // 1.防止外部直接 new 物件破壞單例模式 private Singleton() {} // 2.通過私有變數儲存單例物件 private static Singleton instance = new Singleton(); // 3.提供公共獲取單例物件的方法 public static Singleton getInstance() { return instance; } }
優點:實現簡單、不存線上程安全問題。
缺點:類載入時就建立了物件,建立之後如果沒被使用,就造成了資源浪費的情況。
2.懶漢模式
懶漢模式和餓漢模式正好是相反的,所謂的懶漢模式也就是懶載入(延遲載入),指的是它只有在第一次被使用時,才會被初始化,它的實現程式碼如下:
public class Singleton { // 1.防止外部直接 new 物件破壞單例模式 private Singleton() {} // 2.通過私有變數儲存單例物件 private static volatile Singleton instance = null; // 3.提供公共獲取單例物件的方法 public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { // 第一次效驗 synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { // 第二次效驗 instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
懶漢模式使用的是雙重效驗鎖和 volatile 來保證執行緒安全的,從上述程式碼可以看出,無論是餓漢模式還是懶漢模式,它們的實現步驟都是一樣的:
- 建立一個私有的構造方法,防止其他呼叫的地方直接 new 物件,這樣創建出來的物件就不是單例物件了。
- 建立一個私有變數來儲存單例物件。
- 提供一個公共的方法返回單例物件。
懶漢模式相比於餓漢模式來說,不會造成資源的浪費,但寫法要複雜一些。
3.靜態內部類
靜態內部類既能保證執行緒安全,又能保證懶載入,它只有在被呼叫時,才會通過 ClassLoader 機制來載入和初始化內部靜態類,因此它是執行緒安全的,此模式的實現程式碼如下:
public class Singleton { // 1.防止外部直接 new 物件破壞單例模式 private Singleton() { } // 2.靜態內部類 private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } // 3.提供公共獲取單例物件的方法 public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
4.列舉
列舉也是在第一次被使用時,才會被 Java 虛擬機器載入並初始化,所以它也是執行緒安全的,且是懶載入的,它的實現程式碼如下:
public enum EnumSingleton {
INSTANCE;
public EnumSingleton getInstance(){
return INSTANCE;
}
}
總結
單例模式適用於經常被訪問的物件,或是建立和銷燬需要呼叫大量資源和時間的物件,使用單例模式可以避免頻繁建立和銷燬物件。單例模式的常用實現方法有 4 種:餓漢模式、懶漢模式、靜態內部類和列舉。從寫法的簡潔性、執行緒安全性和程式碼的易懂性等方面綜合來看,博主比較推薦使用列舉或懶漢模式來實現單例模式。
是非審之於己,譭譽聽之於人,得失安之於數。
公眾號:Java面試真題解析