设计模式之单例模式
单例模式是一个很简单的模式,应用场景不是很多,一般在帮助类需要构建单个实例,连接数据库或者打开一些IO通道等的情况会用到,但是写这个单例模式却可以考察很多同学对于代码的理解,因此面试的时候面试官很喜欢问几个单例的问题。这篇文章写了一些我对于单例的理解和看法。
在看到单例模式几个字的时候,脑子里直接就冒出这么一段代码:
public class Singleton { private static Singleton instance = new Singleton(); private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { return instance; } }
有些书把这种模式的单例叫做饿汉模式,这种方式基于classloder机制避免了多线程的同步问题,不过,instance在类装载时就实例化,会有那么一丢丢影响加载的速度。与之对应的是懒汉模式,予取予求,最简单的写法这样:
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
这么写有个明显的问题就是多线程的时候有可能创造出多个实例,于是改成同步获取:
public class Singleton { private static Singleton instance; private Singleton (){} public static synchronized Singleton getInstance() { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
这样写的话,就能线程安全了,但是大多数时候,我们都并不需要这个同步,所以,难怪我一下想到的就是饿汉模式。。。为了解决饿汉模式加载类的时候就要实例化instance的问题,就有了静态内部类的写法:
public class Singleton { private static class SingletonHolder { private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); } private Singleton (){} public static final Singleton getInstance() { return SingletonHolder.INSTANCE; } }
对于懒汉式也有强化版,双重校验锁版:
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; } }
这种写法还是有点门道的,volatile关键字保证了可见性,禁止了指令的重排序,从而保证多线程的时候如果有instance就一定能被取到,双重check外面那层保证如果在有一个实例的情况下,代码不被同步代码块卡住,内层的就不用说了。
感觉各种写法的单例就像茴香豆的四种写法,虽然都有不同,但是并没有高下之分,在各自适合的场景下各有各的优点。后来还看见有这种写法:
public enum Singleton { INSTANCE; public void whateverMethod() { } }
哇,这种我倒是没见过,不过枚举的这种形式不仅能避免多线程同步问题,而且还能防止反序列化重新创建新的对象,是《effective java》作者推荐的写法。哈哈哈,奇妙奇妙,我还是太菜了。