作者 | 磊哥

來(lái)源 | Java面試真題解析(ID：aimianshi666)

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單例模式是面試中的常客了，它的常見(jiàn)寫(xiě)法有 4 種：餓漢模式、懶漢模式、靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)和枚舉，接下來(lái)我們一一來(lái)看。

1、餓漢模式餓漢模式

也叫預(yù)加載模式，它是在類(lèi)加載時(shí)直接創(chuàng)建并初始化單例對(duì)象，所以它并不存在線程安全的問(wèn)題。它是依靠 ClassLoader 類(lèi)機(jī)制，在程序啟動(dòng)時(shí)只加載一次，因此不存在線程安全問(wèn)題，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Singleton {
    // 1.防止外部直接 new 對(duì)象破壞單例模式
    private Singleton() {}
    // 2.通過(guò)私有變量保存單例對(duì)象
    private static Singleton instance = new Singleton();
    // 3.提供公共獲取單例對(duì)象的方法
    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、不存在線程安全問(wèn)題。缺點(diǎn)：類(lèi)加載時(shí)就創(chuàng)建了對(duì)象，創(chuàng)建之后如果沒(méi)被使用，就造成了資源浪費(fèi)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加載(延遲加載)，指的是它只有在第一次被使用時(shí)，才會(huì)被初始化，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Singleton {
    // 1.防止外部直接 new 對(duì)象破壞單例模式
    private Singleton() {}
    // 2.通過(guò)私有變量保存單例對(duì)象
    private static volatile Singleton instance = null;
    // 3.提供公共獲取單例對(duì)象的方法
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { // 第一次效驗(yàn)
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) { // 第二次效驗(yàn)
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

懶漢模式使用的是雙重效驗(yàn)鎖和 volatile 來(lái)保證線程安全的，從上述代碼可以看出，無(wú)論是餓漢模式還是懶漢模式，它們的實(shí)現(xiàn)步驟都是一樣的：

1. 創(chuàng)建一個(gè)私有的構(gòu)造方法，防止其他調(diào)用的地方直接 new 對(duì)象，這樣創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象就不是單例對(duì)象了。
2. 創(chuàng)建一個(gè)私有變量來(lái)保存單例對(duì)象。
3. 提供一個(gè)公共的方法返回單例對(duì)象。

懶漢模式相比于餓漢模式來(lái)說(shuō)，不會(huì)造成資源的浪費(fèi)，但寫(xiě)法要復(fù)雜一些。

3、靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)

靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)既能保證線程安全，又能保證懶加載，它只有在被調(diào)用時(shí)，才會(huì)通過(guò) ClassLoader 機(jī)制來(lái)加載和初始化內(nèi)部靜態(tài)類(lèi)，因此它是線程安全的，此模式的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Singleton {
    // 1.防止外部直接 new 對(duì)象破壞單例模式
    private Singleton() {
    }
    // 2.靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)
    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    // 3.提供公共獲取單例對(duì)象的方法
    public static final Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

4、枚舉

枚舉也是在第一次被使用時(shí)，才會(huì)被 Java 虛擬機(jī)加載并初始化，所以它也是線程安全的，且是懶加載的，它的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public enum  EnumSingleton {
    INSTANCE;
    public EnumSingleton getInstance(){
        return INSTANCE;
    }
}

總結(jié)

單例模式適用于經(jīng)常被訪問(wèn)的對(duì)象，或是創(chuàng)建和銷(xiāo)毀需要調(diào)用大量資源和時(shí)間的對(duì)象，使用單例模式可以避免頻繁創(chuàng)建和銷(xiāo)毀對(duì)象。單例模式的常用實(shí)現(xiàn)方法有 4 種：餓漢模式、懶漢模式、靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)和枚舉。從寫(xiě)法的簡(jiǎn)潔性、線程安全性和代碼的易懂性等方面綜合來(lái)看，博主比較推薦使用枚舉或懶漢模式來(lái)實(shí)現(xiàn)單例模式。