java中单例模式

单例模式属于设计模式中的一种,使用单例模式的类允许只存在一个对象实例。在java开发中,有好多种不同单例模式的写法,而且运用的场景也各不相同,因此在java面试中属于高频考点,面试官会让面试者手写单例模式代码,所以提醒大家特别注意下。

这里我就记录下常见的几种单例模式写法:

  1. 饿汉模式(静态常量)【高并发可用】

优点:这种写法比较简单,就是在类装载的时候就完成实例化。避免了线程同步问题。
缺点:在类装载的时候就完成实例化,没有达到LazyLoading的效果。如果从始至终从未使用过这个实例,则会造成内存的浪费。

public class Singleton{
 private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
 private Singleton() {}
 public static Singleton geteSingleton(){
        return SINGLETON;
    }
}

2.饿汉模式(静态代码块)【高并发可用】

优缺点同上,只是将实例化放在代码块中。

 public class Singleton{
     private static final Singleton SINGLETON;
     static{
     SINGLETON= new Singleton();
           } 
      private Singleton() {}
     public static Singleton geteSingleton(){
            return SINGLETON;
        }
    }

3.懒汉模式(线程不安全)【高并发不可用】

这种写法起到了Lazy Loading的效果,但是只能在单线程下使用。如果在多线程下,一个线程进入了if (singleton == null)判断语句块,还未来得及往下执行,另一个线程也通过了这个判断语句,这时便会产生多个实例。所以在多线程环境下不可使用这种方式。

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

4.懒汉模式(线程安全,同步方法)【高并发不推荐用】

解决上面第三种实现方式的线程不安全问题,做个线程同步就可以了,于是就对getInstance()方法进行了线程同步。
缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进。

public class Singleton {

private static Singleton SINGLETON;

private Singleton() {}

public static synchronized Singleton getInstance() {
    if (SINGLETON== null) {
        SINGLETON = new Singleton();
    }
    return SINGLETON;
}

}

5.双重检查【高并发推荐用】

Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton ==null)检查,这样就可以保证线程安全了。这样,实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。
优点:线程安全;延迟加载;效率较高。

public class Singleton {
    private static volatile Singleton SINGLETON;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        if (SINGLETON== null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (SINGLETON == null) {
                    SINGLETON= new Singleton();
                }
            }
        }
        return SINGLETON;
    }
}

6.静态内部类【高并发推荐用】

这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高。

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

7.枚举【高并发推荐用】

借助JDK1.5中添加的枚举来实现单例模式。不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象。

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    public void whateverMethod() {
    }
}
### 回答1: 在Java中,单例模式可以通过以下步骤实现:1.声明一个私有的静态变量;2.提供一个公共的静态方法来获取该变量的值;3.在该方法中,如果变量为null,则创建一个实例,并将其赋值给该变量;4.返回该变量的值。 ### 回答2: 在Java中,实现单例模式的方式有多种,下面介绍两种常用的方式。 1. 懒汉式单例模式(Lazy Initialization) 懒汉式是指在首次使用时才创建实例。具体实现如下: ```java public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 在上述代码中,私有构造函数确保无法通过实例化来创建新的对象。通过静态方法`getInstance`获取实例,当第一次调用该方法时,会检查实例是否为空,如果为空,则创建新的实例并返回。 2. 饿汉式单例模式(Eager Initialization) 饿汉式是指在类加载时就创建实例。具体实现如下: ```java public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } } ``` 在上述代码中,类加载时即创建并初始化了静态变量`instance`,因此在获取实例时无需再进行判断和创建,直接返回即可。 这两种方式各有优缺点,懒汉式延迟加载但在多线程环境下可能存在线程安全问题,需要额外考虑同步机制;饿汉式在类加载时就创建了实例,不会存在线程安全问题,但无法实现懒加载。开发者可以根据不同的需求选择适合的单例模式实现方式。 ### 回答3: Java单例模式可以通过以下几种方式来实现: 1. 饿汉式: 饿汉式单例模式在类加载时就创建实例。具体实现方法是在类中直接创建一个私有的静态对象,并提供一个公有的静态方法来获取该对象。 代码示例: ``` public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { return instance; } } ``` 2. 懒汉式: 懒汉式单例模式在第一次使用时才会创建实例。具体实现方法是在类中提供一个私有的静态对象,并在获取对象的方法中进行判断,在需要时才进行初始化。 代码示例: ``` public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton() {} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } } ``` 3. 双重检验锁(Double-Checked Locking): 双重检验锁单例模式是对懒汉式单例模式进行改进,减少了获取单例对象时的锁竞争,提高了性能。 代码示例: ``` public class Singleton { private volatile static Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } } ``` 以上是三种常用的单例模式实现方法,根据不同的需求选择合适的方式来实现单例模式
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