面试: 单例模式

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了面试: 单例模式。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、饿汉单例(实现Serializable)

1、破坏单例的三种情况

(1)反射破坏单例

(2)反序列化破坏单例

(3)Unsafe破坏单例

2、饿汉单例(利用枚举实现)

二、懒汉单例(DCL实现)

1、多线程时会发生的错误

2、懒汉单例(内部类实现)

三、在哪些地方用到了单例模式


一、饿汉单例(实现Serializable)

在类执行初始化操作时,单例就会被创建,JVM会保证线程安全

public class Singleton implements Serializable{

	private Singleton() {
		System.out.println("111");
	}

	private static final Singleton INS = new Singleton();//先创建好对象
	
	public static Singleton getInstance() {//在需要使用时直接调用
		return INS;
	}
	
}

1、破坏单例的三种情况

(1)反射破坏单例
reflection(Singleton.class);

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反射后创建了两个对象,使得单例被破坏。要想预防,在单例接口中加上以下代码

	private Singleton() {
		if(INS!=null) {
			throw new RuntimeException("单例不可被创建");
		}
		System.out.println("111");
	}

直接抛出异常。

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(2)反序列化破坏单例
serializable(Singleton.getInstance());
  • 将单例对象转换为字节流,又将字节流读取为对象,就实现了单例破坏;
  • 因为重新被读取的对象并不是原来的对象,而是新建的一个对象。
	private static void serializable(Object instance) throws IOException,ClassNotFoundException {
		ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
		Objectoutputstream oos = new Objectoutputstream(bos);
		oos.writeObject(instance);
		ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()));
		system.out.println("反序列化创建实例:" + ois.readObject());
	}

想要预防,在单例代码中实现这个方法

public Object readResolve(){
    return INS;
}

这样就会利用这个方法的返回值作为结果返回,就不会用字节数组反序列化生成的对象了,这样就保证了对象的单例。

(3)Unsafe破坏单例
unsafe(Singleton.class);

利用实例的类型来创建一个实例,不会走构造方法来创建。

private static void unsafe(Class<?> clazz) throws InstantiationException {
    Object o = Unsafeutils.getUnsafe().allocateInstance(clazz);
    system.out.println( "Unsafe 创建实例:" + o);
}

2、饿汉单例(利用枚举实现)

public enum Singleton{
    INS;
}
  • 这种方法实现可以避免被,反射和反序列化破坏单例;
  • 在反射时,java会做相应的检查,以阻止调用枚举类的构造。
  • 在反序列化时,java会直接返回枚举类实现的对象。
  • 挡不住unsafe。

二、懒汉单例(DCL实现)

public class singleton implements serializable {
    private singleton() { system.out.println("private Singleton()");}
    private static volatile singleton INSTANCE = null;
    public static singleton getInstance() {
        if (INSTANCE == null) {
            synchronized (singleton.class) {
                if (INSTANCE == null) {
                    INSTANCE = new singleton();
                }
            }
        }
    return INSTANCE;
}

  • 双端检索可以避免对象被重复创建;
  • 如果没有第二次检查null,就可能发生,一个等待锁的线程,进入创建对象的程序;
  • 添加volatile关键字可以避免指令重排序,因为在JVM中,构建对象的指令有一定的因果关系,如果不使用volatile方法的话,就会产生构建失败的情况。

1、多线程时会发生的错误

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  • 在JVM执行INSTANCE=对象后,另一个线程直接返回了INSTANCE对象,但是这个对象的成员变量是没有被完全赋值的;
  • 在加上volatile后,指令后会加上一个内存屏障,这样就阻止了内存重新排序。

2、懒汉单例(内部类实现)

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既能保证线程安全,又可以消灭懒汉在第一次使用时才创建对象的特性。

三、在哪些地方用到了单例模式

  • Runtime类
  • System类
  • Collection类
  • Comparator接口
  • Comparators类

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-849620.html

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