java面试题:java中的单例设计模式及两种实现方法的代码举例


java面试时经常会问到关于单例设计模式,因为它能考察的知识点较多且在开发中经常用到。

那我就来说一说我对于单例设计模式的一些浅见。

首先,在Java中,什么是单例呢?

就是保证类在内存中只有一个对象。

那么问题来了,如何才能保证类在内存中只有一个对象呢?

A:把构造方法私有化;

B:在成员变量中自己new一个类实例,并用private将其私有化且用static将其静态修饰;

C:对外提供一个静态方法返回这个对象。

依据以上的思路,就可以写出如下的代码:

public class Student{
private Student(){}
private static Student s=new Student();
public static Student getStudent(){
return s;
}
}

以上的实现方法在业内称为”饿汉式”,可以这样理解:这个单例对象随着类的加载就被创建出来了,就像饿狼扑食一样,这里的”狼”就是单例对象,而“食”就是类加载。
还有另一种实现方法称为“懒汉式”。先看代码实现:

public class Student{
private Student(){}
private static Student s=null;
public static Student getStudent()
{
if(s==null)
{
s=new Student();
}
return s;
}
}

从代码中可以看出:这个单例对象是随着调用类的静态方法才被被创建的,并不是随着类的加载而被创建,所以它要滞后于类加载,故称为“懒汉式”。
但以上代码会出现线程安全问题。
那就让我来分析一下为什么会出现线程安全问题
判断是否会出现线程安全问题必须满足一下三个条件,缺一不可:
A:是否为多线程环境;
B:是否有共享数据;
C:是否有多条语句操作共享数据

那我就按这三个条件分析以上代码:
A是有可能的
B共享数据就是 Student对象
C
if(t==null){
t=new Teacher();
}
这里有两条语句在操作共享数据
那么问题又来了,如何解决线程安全问题呢?
加锁
而加锁又有两种实现方法:1.同步代码块;2.同步方法
显然对以上代码而言,同步方法是个简洁明了的。所以修改后的代码如下:

public class Student{
private Student(){}
private static Student s=null;
public static synchronized Student getStudent(){
if(s==null)
{
s=new Student();
}
return s;
}
]

那么,这两种单例实现代码的应用场景是什么呢?

答案:开发一般用“饿汉式”,因为它不会出现问题且代码简单,面试时用“懒汉式”,因为它不仅考察了单例模式实现,还考察了线程安全。



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