面试中设计模式能问些什么?比如说一下三种单例模式实现
单例模式的定义:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点!
懒汉, 线程安全
在方法上添加synchronized。在多线程下可以很好的工作,也延迟加载了,但是效率很低,99%情况下不需要同步。
饿汉, 线程安全
定义一个static变量,直接创建单例对象,线程安全,无延迟加载。
这种方式是基于classloder机制来避免了多线程的同步问题,对象实例在类装载时就实例化。(一台虚拟机下有效)
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton (){}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
静态内部类, 线程安全
单例类提供一个静态内部类,内部类创建一个static final 的单例对象。
这种方式同样利用了classloder的机制来保证初始化instance时只有一个线程,这种方式是Singleton类被装载了,instance不一定被初始化。因为SingletonHolder类没有被主动使用,只有显示通过调用getInstance方法时,才会显示装载SingletonHolder类,从而实例化instance。
想象一下,如果实例化instance很消耗资源,我想让它延迟加载!这个时候,这种方式相比第2种方式就显得很合理。
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton (){}
public static final Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
枚举
public enum Singleton {
INSTANCE;
public void whateverMethod() {
}
}
这种方式是Effective Java作者Josh Bloch 提倡的方式,它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,可谓是很坚强的壁垒啊,不过,个人认为由于1.5中才加入enum特性,用这种方式写不免让人感觉生疏,在实际工作中,我也很少看见有人这么写过。
双重校验锁
synchronized 代码块 + volatile 修饰static变量。线程安全,延迟加载。
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;
}
}
注意volatile的使用。
总结
有两个问题需要注意:
1、如果单例由不同的类装载器装入,那便有可能存在多个单例类的实例。假定不是远端存取,例如一些servlet容器对每个servlet使用完全不同的类装载器,这样的话如果有两个servlet访问一个单例类,它们就都会有各自的实例。
2、如果Singleton实现了java.io.Serializable接口,那么这个类的实例就可能被序列化和复原。不管怎样,如果你序列化一个单例类的对象,接下来复原多个那个对象,那你就会有多个单例类的实例。
对第一个问题修复的办法是:
private static Class getClass(String classname) throws ClassNotFoundException {
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
if(classLoader == null) {
classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
}
return (classLoader.loadClass(classname));
}
对第二个问题修复的办法是:
public class Singleton implements java.io.Serializable {
public static Singleton INSTANCE = new Singleton();
protected Singleton() {
}
private Object readResolve() {
return INSTANCE;
}
}
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