在Java中,单例有很多种写法,面试时,手写代码环节,除了写算法题,有时候也会让手写单例模式,这里记录一下单例的几种写法和优缺点。
- 初级写法
- 懒汉式
- 饿汉式
- 双锁检验
- 内部类
- 枚举式
1.初级写法
public class Singleton { private static Singleton singleton = null; public Singleton() {
} /**并发下会产生多个实例*/
public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
上面这种写法,在并发环境下,会出现多个实例。
2.懒汉式
我们优化上面的代码,遇到并发,很容易想到加锁,把获取对象的方法加上关键字synchronized,这种写法称为懒汉式单例,如下:
public class BSingleton { private static BSingleton bSingleton; private BSingleton() {
} /**
* 整个方法锁住了,效率较低
* @return
*/
public synchronized static BSingleton getbSingleton(){
if(bSingleton == null){
bSingleton = new BSingleton();
}
return bSingleton;
}
}
懒汉式的特点是,用到这个实例时才去调用方法实例化。但是,我们把整个方法都同步了,效率很低下,我们可以继续优化,只在创建实例的地方加上同步,参考5双锁检验。
3.饿汉式
饿汉式的特点是:类在加载时就直接初始化了实例。即使没用到,也会实例化,因此,也是线程安全的单例模式。
public class ESingleton { /**类在加载的时候直接进行初始化*/
private static final ESingleton ESINGLETON = new ESingleton(); private ESingleton() {} /**对外暴露唯一接口 提供单例对象*/
public static ESingleton geteSingleton(){
return ESINGLETON;
}
}
4.双锁检验
双重非空判断,new对象前加一次锁。
volatile关键字,考虑的是,new关键字在虚拟机中执行时其实分为很多步骤,具体原因可以参考深入理解java虚拟机一书(考虑的是这个new关键字字节码执行时是非原子性的),而volatile关键字可以防止指令重排。
public class SynchronizedSingleton { /**volatile防止指令重排*/
private static volatile SynchronizedSingleton singleton; private SynchronizedSingleton() {
} /**只是在实例为空时才进行同步创建
* 为什么做了2次判断?
* A线程和B线程同时进入同步方法0
* 然后都在1位置处判断了实例为null
* 然后都进入了同步块2中
* 然后A线程优先进入了同步代码块2中(B线程也进入了),然后创建了实例
* 此时,如果没有3处的判断,那么A线程创建实例同时,B线程也会创建一个实例
* 所以,还需要做2次判断
* */
public static SynchronizedSingleton getInstance(){//
if(singleton == null){//
synchronized (SynchronizedSingleton.class){//
if(singleton == null){//
singleton = new SynchronizedSingleton();//
}
}
}
return singleton;
}
}
5.内部类
public class Singleton { private static class SingletonHolder{
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
} private Singleton (){} public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
优点:由于静态内部类跟外部类是平级的,所以外部类加载的时候不会影响内部类,因此实现了lazy loading, 同时也是利用静态变量的方式,使得INSTANCE只会在SingletonHolder加载的时候初始化一次,从而保证不会有多线程初始化的情况,因此也是线程安全的。
6.枚举式
public enum Singleton{
INSTANCE;
public void whateverMethod() { }
}
这是知名书籍Java Effective推荐的单例实现方式,这种代码最简练,并且天生线程安全。