你真的会手写单例吗？
概述
今天在刷牛客看面经的时候遇到手写单例的面试题，本来以为这是一件很简单的事情，但是真的当我准备写的时候一时竟让不知道从何写起，平时很少注意到这些细节。所以，在经过学习之后将其总结成这篇文章
在动手写之前我们首先得明确这三件事：
- 什么是单例
- 单例模式的类需要满足什么条件
- 什么是懒汉式？什么是饿汉式？
我们一个一个问题逐步来分析，单例模式我这里不做详细介绍，其大概的意思就是全局只有这一个类。
既然如此，要满足全局只有这一个类，那么我们首先需要想到构造器私有，这样，其他的类就不能创建该类了
既然构造器已经私有，那么我们还需要提供一个公共的方法供其他类调用，因此，单例对象的创建只能由其本身来创建，并且，还需要向外提供一个接口以供其他类获取到这个单例对象
然后又根据单例对象的创建时机的不同分为懒汉式和饿汉式：当程序刚启动时就创建这个单例对象就是饿汉式，仅当外部对象第一次访问该接口，获取单例对象时才创建就是懒汉式
OK，基本的概念我已经介绍完毕了，那么我们来看看手写单例的六种方式吧。
饿汉式——静态代码块
/**
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/11 0:17
**/
public class HungrySingletonObject {
private static HungrySingletonObject singleton;
private HungrySingletonObject() {
}
static {
singleton = new HungrySingletonObject();
}
public static HungrySingletonObject getInstance() {
return singleton;
}
}
饿汉式——静态常量
/**
* 饿汉式单例,线程安全
*
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/10 20:17
**/
public class HungrySingleton {
private static HungrySingleton instance = new HungrySingleton();
private HungrySingleton() {
}
public static HungrySingleton getInstance() {
return instance;
}
}
懒汉式——线程不安全
package singleton;
/**
* 懒汉式单例，线程不安全
*
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/11 0:22
**/
public class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
//在多线程环境下，加入线程A、B、C都执行到if语句后用完了时间片，
//此时因为singleton还未被初始化，那么这三个线程判断都为true
//当重新获取时间片后这三个线程会分别创建一个singleton对象，因此线程不安全
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
懒汉式——线程安全
/**
* 既然上面的写法线程不安全，那么我们很自然而然的想到对该方法进行加锁
*
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/10 20:27
**/
public class LazySingletonObject {
private static LazySingletonObject singleton;
private LazySingletonObject() {
}
/**
* 该种方式效率会有折损，没有双重检查效率高
*
* @return {@code LazySingletonObject}
*/
public synchronized static LazySingletonObject getInstance() {
if (singleton == null) {
singleton = new LazySingletonObject();
}
return singleton;
}
}
懒汉式——双重检查
/**
* 懒汉式单例,双重检查，线程安全
*
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/10 20:09
**/
public class LazySingleton {
/**
* 注意，这里一定要使用volatile关键字来修饰，保证singleton对其他线程的可见性
* 以及防止指令重排（保证有序性）
* 如果不添加该关键字，可能会在多线程环境下某个线程获取到还未被初始化的对象
*/
private volatile static LazySingleton singleton;
private LazySingleton() {
}
/**
* 获得实例,双重检查
*
* @return {@code LazySingleton}
*/
public static LazySingleton getInstance() {
if (singleton == null) {
//如果为null则竞争锁
synchronized (LazySingleton.class) {
//此时需要进行双重检查，防止其他线程在竞争到锁之后时间片用完,
//再次被唤醒获取锁之后重复创建对象
if (singleton == null) {
singleton = new LazySingleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
懒汉式——静态内部类
/**
* 懒汉式单例，采用静态内部类的方法
*
* @author Pymjl
* @version 1.0
* @date 2022/8/10 20:22
**/
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
//必须保证被static和final修饰
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
//这里也是懒汉式的加载，因为只有SingletonHolder类被主动使用之后才会被加载
//即只有当显示的调用getInstance()方法时才会初始化instance
return SingletonHolder.INSTANCE;
}
}
好啦，掌握这几种手写单例模式的方法面试基本上都不会有问题了，感谢大家的观看，我们下次再见