面试笔记之手写单例模式

1. 前言

今天面试前，笔试中遇到写单例模式的试题，之前也参考一些优秀博主的博客写过一遍。
在此，再次整理一下。

2. 单例模式要点

实现单例模式有以下三个要点：
1）首先要确保全局只有一个类的实例：要保证这一点，至少类的构造器要私有化
2）单例的类只有自己创建自己：因为构造器私有了，但还要有一个实例，只能自己创建咯
3）单例类必须能够提供自己的唯一的实例给其他类：就要有一个公共的方法能返回该实例类的唯一实例

3. 单例类的实现

单例类的实现有以下6种（两种饿汉式，两种懒汉式，双重校验锁及静态内部类）：

具体介绍及实现如下：

1）饿汉式——静态常量方式（线程安全）
该方式在类加载时就初始化，天然线程安全
实现代码如下(注意使用了static)：

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

2）饿汉式——静态代码块方式（线程安全）

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

3）懒汉式（线程不安全）
第一次调用才初始化，实现了懒加载特性，多线程禁用

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton() {}
    public static Singleton getSingleton() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

4）懒汉式（线程安全）
方法加上同步锁，相较于3性能会有折损，但也还好

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

5）双重校验锁（线程安全，效率高）
注意volatile的使用，保证了各线程对singleton静态实例域修改的可见性

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

6）静态内部类实现单例（线程安全，效率高）
这种情况下Singleton被装载了，instance不一定被初始化。
因为SingleHolder类没有被主动使用，只有通过显示调用getInstance方法时，才会显式装载SingleHolder类，从而实例化instance。
注意内部类SingleHolder要用static修饰，且其中静态变量INSTANCE必须是final的

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

参考链接：https://www.cnblogs.com/happyone/p/11221157.html