Java面試必備：手寫單例模式

面試官：請手寫下幾種常見的單例模式
我：好的（面帶微笑），心里暗喜（送分題）。
沒成想提筆便寫出了如此豪放的代碼，不堪回首，請原諒我的不羈！

此篇整理了幾種常見的單例模式代碼示例，再有面試官讓手撕單例模式，便能心中有碼，下筆有神。

為什么要有單例模式

實際編程應用場景中，有一些對象其實我們只需要一個，比如線程池對象、緩存、系統全局配置對象等。這樣可以就保證一個在全局使用的類不被頻繁地創建與銷毀，節省系統資源。

實現單例模式的幾個要點

1. 首先要確保全局只有一個類的實例。
   要保證這一點，至少類的構造器要私有化。
2. 單例的類只能自己創建自己的實例。
   因為，構造器私有了，但是還要有一個實例，只能自己創建咯！
3. 單例類必須能夠提供自己的唯一實例給其他類
   就是要有一個公共的方法能返回該單例類的唯一實例。

單例模式的6種實現

1、餓漢式—靜態常量方式（線程安全）

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

類加載時就初始化實例，避免了多線程同步問題。天然線程安全。

2、餓漢式—靜態代碼塊方式（線程安全）

其實就是在上面 靜態常量餓漢式 實現上稍微變動了一下，將類的實例化放在了靜態代碼塊中而已。其他沒區別。

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

3、懶漢式（線程不安全）

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

這是最基本的實現方式，第一次調用才初始化，實現了懶加載的特性。多線程場景下禁止使用，因為可能會產生多個對象，不再是單例。

4、懶漢式（線程安全，方法上加同步鎖）

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

和上面 懶漢式（線程不安全）實現上唯一不同是：獲取實例的getInstance()方法上加了同步鎖。保證了多線程場景下的單例。但是效率會有所折損，不過還好。

5、雙重校驗鎖（線程安全，效率高）

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

此種實現中不用每次需要獲得鎖，減少了獲取鎖和等待的事件。
注意volatile關鍵字的使用，保證了各線程對singleton靜態實例域修改的可見性。

6、靜態內部類實現單例（線程安全、效率高）

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

這種方式下 Singleton 類被裝載了，instance 不一定被初始化。因為 SingletonHolder 類沒有被主動使用，只有通過顯式調用 getInstance 方法時，才會顯式裝載 SingletonHolder 類，從而實例化 instance。
注意內部類SingletonHolder要用static修飾且其中的靜態變量INSTANCE必須是final的。

此篇完。單例模式掌握至此，足以應付“手寫單例”的面試場景。

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