Java单例类(饿汉式,懒汉式,双重检查锁,静态私有内部类,枚举)-剑指office面试题2


定义:一个类有且仅有一个实例,并且自行实例化向整个系统提供。
作用:解决一个全局使用的类频繁地创建与销毁的问题。
优点:减少内存开销,避免对资源的多重占用。
缺点:没有接口,不能继承。
实现方式:饿汉式,懒汉式,双重检查锁,静态私有内部类,枚举

饿汉式

/* 饿汉式单例类*/
public class Singleton {
    private Singleton(){
    }

    private static Singleton instance = new Singleton();

    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

缺点:不支持并发,只能在单线程中使用,加载时就已经创建好了实例,不管用不用。

懒汉式

懒汉式(不支持并发)

/* 懒汉式-- 不支持并发 */
public class Singleton2 {
    private Singleton2(){
    }
    private static Singleton2 instance = null;
    private static Singleton2 getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton2();
        }
        return instance;
    }
}

缺点:不支持并发,只能在单线程中使用。
优点:只有在调用获取实例的方法时才创建实例。

懒汉式(支持并发)

/*饿汉式--支持并发*/
public class Singleton3 {
    private Singleton3(){
    }
    private static Singleton3 instance = null;
    private synchronized static Singleton3 getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Singleton3();
        }
        return instance;
    }
}

缺点:synchronized锁住了整个方法,当有多个线程需要访问方法时,不管实例有没有创建,都需要排队等待才能拿到实例,效率低。

两个懒汉式的区别:加不加 sybchronized。

双重检查锁、volatile(常用)

public class Singleton4 {
    private Singleton4(){
    }

    private volatile static  Singleton4 instance = null;
    private static  Singleton4 getInstance(){
        if (instance == null){ //1
            synchronized (Singleton4.class){
                if (instance == null){ //2
                    instance = new Singleton4();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

volatile 关键字保证了内存可见性,所有线程都会去主存中取数据而不是在线程的缓存中取,保证了数据的更新能实时地对任何线程可见。
假如有两个线程同时到达了1,它们都去创建实例,这时候如果没有第二次判断,就会多次创建实例了。二次判断保证了多线程下只创建一个实例。

静态内部私有类(常用)

public class Singleton5 {
    private Singleton5(){

    }

    private static class Singleton5Holder{
        private static Singleton5 instance = new Singleton5();
    }

    public static Singleton5 getInstance(){
        return Singleton5Holder.instance;
    }
}

静态内部类不会随着外部类的加载而加载 ,只有静态内部类的静态成员被调用时才会进行加载(实例化)。同时,虚拟机会保证一个类的构造器方法在多线程环境中被正确地加载,同步,如果多个线程同时去初始化一个类,那么只有一个线程去执行这个类的。所以这种方法支持多并发效率高

枚举

public enum Singleton6 {
    INSTANCE;
}

外部调用由原来的Singleton.getInstance变成了Singleton.INSTANCE了。

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