面试:用 Java 实现一个 Singleton 模式

面试:用 Java 实现一个 Singleton 模式

面试系列更新后,终于迎来了我们的第一期,我们也将贴近《剑指 Offer》的题目给大家带来 Java 的讲解,个人还是非常推荐《剑指 Offer》作为面试必刷的书籍的,这不,再一次把这本书分享给大家,PDF 版本在公众号后台回复「剑指Offer」即可获取。

我们在面试中总会遇到不少设计模式的问题,而设计模式中的 Singleton 模式又是我们最容易出现的考题,大多数人可能在此前已经有充分的了解,但不少人仅仅是停留在比较浅显的层次,今天我们就结合《剑指 Offer》给大家带来更加深入的讲解。

题目:请用 Java 手写一个单例模式代码,希望尽可能考虑地全面。

不论是 Java 还是 Android 中单例模式肯定是我们经常用到的,所以这道题可能大多数人会第一时间想到饿汉式代码。

public class Singleton {
   private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

   private Singleton() {
  }

   public static Singleton getInstance() {
       return INSTANCE;
  }
}

上面是典型的饿汉式写法,因为单例的实例被声明成 static 和 final 变量了,所以在第一次加载类到内存中时就会初始化,所以也不会存在多线程问题,但它的缺点非常显而易见,也经常为人诟病。这明显不是一种懒加载模式(lazy initialization),就因为它是 static 和 final 的,所以类会在加载后就被初始化,导致我们代码的健壮性很差,假如后面更改需求,希望在 getInstance() 之前调用某个方法给它设置参数,这个就明显不符合使用场景了,面试官极有可能在看到这个代码后觉得你就是一个只知道完成功能没有大局观的人。

当然还会有不少人直接采用我们的懒汉式代码,这样就解决了延展性和懒加载了。

public class Singleton {
   private static Singleton instance;

   private Singleton() {
  }

   public static Singleton getInstance() {
       if (instance == null) {
           instance = new Singleton();
      }
       return instance;
  }

}

上述代码可能是大多数面试者的解法,包括教科书上也是这么教我们的,但这段代码却存在了一个致命的问题,那就是当多个线程并行调用 getInstance() 的时候,就会创建多个实例,这显然违背了面试官的意思。正好面试官加了一句希望尽可能考虑地全面,所以这样的代码肯定不能虏获面试官的芳心。

既然要线程安全,那我直接加锁呗。于是并有了下面的代码。他们也是懒汉式的,只不过线程安全了。

public class Singleton {
   private static Singleton instance;

   private Singleton() {
  }

   public static synchronized Singleton getInstance() {
       if (instance == null) {
           instance = new Singleton();
      }
       return instance;
  }

}

这样的解法实现了线程安全,但它并不是那么高效,因为在任何时候只能有一个线程去调用 getInstance() 方法,但实际上加锁操作也是耗时的,我们应该尽量地避免使用它。所以自然就引出了双重检验锁。

public class Singleton {
   private static Singleton instance;

   private Singleton() {
  }

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

}

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wpxfsp.html