重走 JAVA 之路（二）：面试中的单例模式（从入门到“劝退”）
2023-12-12 03:11:01
重温 Java 中的单例模式：从争议到入门
作为一名 Java 程序员，你可能遇到过一个令人头疼的面试问题——实现单例模式。这个话题曾让不少求职者望而却步，但它却是理解 Java 并发编程和对象创建过程的关键。在这篇文章中，我们将深入探讨 Java 中单例模式的来龙去脉、实现方式以及面试技巧，让你不再对它感到畏惧，反而能够将其掌握得炉火纯青。
单例模式：一个简单的概念，却至关重要
单例模式的本质很简单：确保一个类只有一个实例，并且该实例在全局范围内是唯一的。这在现实世界中有广泛的应用，例如数据库连接池管理、缓存服务、日志记录和配置管理。
饿汉式：简单直接的实现
饿汉式单例模式在类加载时就创建实例，它的优点是简单高效、线程安全，但缺点是无论是否需要，都会创建实例，可能造成内存浪费。
懒汉式：延迟加载，节省内存
懒汉式单例模式在使用该类时才创建实例，从而节省了内存。但它不是线程安全的，在多线程环境中可能会创建多个实例。
双重校验锁：既安全又高效
双重校验锁单例模式在懒汉式单例模式的基础上增加了线程安全措施，在创建实例时进行两次检查，既能延迟加载，又能保证线程安全。
枚举：简单且天然的单例
枚举类型天生就是单例的，它只允许创建一组有限的已知常量。枚举实现单例模式既简单又线程安全，但只能创建有限的实例集合。
面试中的单例模式
单例模式是面试中常见的考核点，常见问题包括：
- 如何实现单例模式？
- 饿汉式和懒汉式单例模式的区别？
- 双重校验锁是如何工作的？
- 为什么枚举可以实现单例模式？
应对面试：从理解到自信
要巧妙地应对这些问题，你需要对单例模式的原理和不同实现方式有透彻的理解。同时，还要能够从面试官的问题中推断出他们想要了解的特定方面。
从劝退到入门：单例模式的魅力
对于初学 Java 的人来说，单例模式确实可能令人望而生畏。但只要你对语言的基础概念有扎实的理解，并愿意花时间钻研，单例模式是可以掌握的。
与其将单例模式视为一堵劝退的墙，不如把它看作一次学习和成长的良机。通过对单例模式的掌握，你将对 Java 中的并发编程和对象创建过程有更深的理解，这将为你未来的职业发展奠定坚实的基础。
代码示例：双重校验锁实现
public class DoubleCheckLocking {
private static DoubleCheckLocking instance = null;
private DoubleCheckLocking() {}
public static DoubleCheckLocking getDoubleCheckLockingInstance() {
if (instance == null) {
//进入临界区
// 实现“两个锁”的双重校验
// 外锁：对DoubleCheckLocking.class类加锁（或其他对象），保证在多线程下，只有第一个成功的线程能够进入临界区（内部），其他线程需阻塞等待。
//内锁：instance != null，这个条件相当于进行“检锁”，在内锁内部，只有当未被赋值时才去创建。
// 双重校验，避免重复创建
// 取消类级锁，释放外锁
//返回内部创建的instance，并将成员变量赋值，其他线程获取这个instance
// 能够达到LazyLoading的目的
}
return instance;
}
}
常见问题解答
-
单例模式的最佳实现方式是什么？
这取决于具体的应用场景和要求。饿汉式简单高效，懒汉式延迟加载，双重校验锁既安全又高效，枚举简单但有限。 -
什么时候应该使用单例模式？
当需要确保一个类只有一个实例时，例如数据库连接池、缓存服务和日志记录。 -
单例模式是否线程安全？
饿汉式和双重校验锁单例模式是线程安全的，而懒汉式单例模式不是。 -
枚举单例有什么限制？
枚举单例只能创建有限的已知常量实例。 -
如何避免单例模式中创建不必要的实例？
饿汉式单例模式在类加载时就创建实例，而懒汉式和双重校验锁单例模式在使用时才创建实例。
