Java面试题：什么是单例模式？如何在Java中实现单例模式？

2024-06-29 23:21| 来源: 网络整理| 查看: 265

单例模式（Singleton Pattern）是一种创建型设计模式，它保证一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一实例。这种设计模式在多种场景中都非常有用，比如日志记录、配置管理、数据库连接池等。

在Java中实现单例模式有多种方式，以下是其中的几种常见方式：

饿汉式（线程安全）

饿汉式在类加载的时候就完成了初始化，所以类加载较慢，但获取对象的速度快。因为它是线程安全的，所以不需要额外的同步。

public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } } 懒汉式（线程不安全）

懒汉式在第一次调用getInstance()方法时才会进行初始化，类加载较快，但第一次获取对象的速度较慢。由于它在方法内部才进行实例的创建，所以存在线程安全问题。

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

为了解决线程安全问题，我们可以使用synchronized关键字进行同步，但这样会影响性能。 3. 双重检查锁定（Double-Checked Locking）

双重检查锁定是懒汉式的一种改进方式，它既能保证线程安全，又能减少不必要的同步开销。

public class Singleton { 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; } }

在这里，volatile关键字确保了instance变量的可见性，防止了指令重排。 4. 静态内部类

静态内部类的方式也是线程安全的，它利用了classloader的机制来保证初始化instance时只有一个线程。

public class Singleton { private Singleton() {} private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } } 枚举（推荐）

使用枚举来实现单例模式是最简单且线程安全的方式。

public enum Singleton { INSTANCE; public void someMethod() { // do something... } }

使用枚举的方式不仅避免了多线程同步问题，而且还能防止反序列化重新创建新的对象。因此，在Java中实现单例模式时，枚举方式通常是一个很好的选择。

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