面试的时候经常会问到Java的 单例模式 ,这道题能很好的考察候选人对知识点的理解程度。单例模式要求在系统运行时,只存在唯一的一个实例对象。
下面我们来详细剖析一下 其中的关键知识点,并介绍五种实现方法,以及它们的优缺点。
一、最简单的方法是在类加载的时候初始化这个单独的实例。
首先 ,定义单例类(没有特别的,就是起个名字):
其次 ,需要定义类变量将单例对象保存下来:
private static Singleton instance = new Singleton();
这里需要注意两点:
-
private:除了Singleton类内部,其它地方无法访问该变量;
-
static:确保是静态类变量,这样可以通过类名来访问,无须实例;
再次 ,需要显式定义 构造函数 ,并将其设置为private,这样在Singleton类之外new的话编译器就会报错,即使是Singleton的子类也不行:
private Singleton() {}
最后 ,定义单例对象的获取方法,
public static Singleton getInstance () {
return instance;
}
同样需要注意:
-
public:这样外部才能调用;
-
static:这样外部才能通过类名来访问,否则获取不到单例对象;
二、使用 懒加载 。 在方法一的基础上,我们需要修改几处代码:
首先 ,静态类变量应该初始化为NULL:
private static Singleton instance = NULL;
其次 ,getInstance()方法需要承担生成实例的任务:
public static Singleton getInstance() {
if(instance == NULL)instance = new Singleton();
return instance;
}
三、考虑 多线程 的问题。 方法二在多线程情况下仍然有可能产生多个实例,我们需要使用同步来避免多线程问题。如下,在getInstance()方法前使用 synchronized 关键字:
public static synchronized Singleton getInstance() {
四、考虑性能问题。 synchronized关键字修饰getInstance()方法,会导致所有调用getInstance()方法的线程都要竞争同一把锁,即使在单例对象已经生成好的情况下。这里使用double check的方式:
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null)instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
五、更简化的方法。 基于静态内部类的特性,我们可以利用它的懒加载机制简化实现:
public static Singleton getInstance(){
return NestedClass.instance;
}
private static class NestedClass{
private static Singleton instance = new Singleton();
}