0

0

Java面试之单例模式的几种实现方式

月夜之吻

月夜之吻

发布时间:2026-02-04 09:01:06

|

434人浏览过

|

来源于php中文网

原创

饿汉式线程安全因类加载时初始化且JVM保证static变量仅执行一次,但会提前创建实例导致资源浪费;DCL需volatile防止重排序和可见性问题;静态内部类利用类加载机制实现延迟加载与线程安全;枚举单例天然防反射和反序列化攻击。

java面试之单例模式的几种实现方式

饿汉式单例为什么线程安全但可能浪费资源

饿汉式在类加载时就初始化实例,static 变量由 JVM 保证只执行一次,天然线程安全。但它的问题是:无论后续是否调用 getInstance(),实例都会被创建。

  • 适合实例创建成本低、且应用启动后必然使用的场景
  • 如果单例依赖外部配置或数据库连接,而这些资源在启动时不可用,就会直接抛出 ExceptionInInitializerError
  • 不能实现延迟加载,对内存敏感的应用需谨慎
public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();

    private EagerSingleton() {}

    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

双重检查锁(DCL)必须加 volatile 才可靠

不加 volatile 会导致指令重排序,一个线程可能看到未完全构造的实例——这是 DCL 最经典也最容易被忽略的坑。

  • volatile 禁止重排序,并保证可见性
  • 第一次判空(避免同步开销),第二次判空(防止重复初始化)
  • JDK 1.5+ 才真正支持 volatile 的语义,旧版本仍不安全
public class DclSingleton {
    private static volatile DclSingleton instance;

    private DclSingleton() {}

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

静态内部类方式兼顾延迟加载与线程安全

利用 JVM 类加载机制:外部类加载时,静态内部类不加载;只有首次调用 getInstance() 触发内部类加载,才初始化实例。这个过程由 JVM 保证原子性。

迷你天猫商城
迷你天猫商城

迷你天猫商城是一个基于Spring Boot的综合性B2C电商平台,需求设计主要参考天猫商城的购物流程:用户从注册开始,到完成登录,浏览商品,加入购物车,进行下单,确认收货,评价等一系列操作。 作为迷你天猫商城的核心组成部分之一,天猫数据管理后台包含商品管理,订单管理,类别管理,用户管理和交易额统计等模块,实现了对整个商城的一站式管理和维护。所有页面均兼容IE10及以上现代浏览器。部署方式1、项目

下载
  • 无需同步、无 volatile、无重排序风险
  • 比 DCL 更简洁,且 JDK 1.2+ 即可安全使用
  • 不能用于需要传参构造的场景(因为构造发生在类加载期,无法动态传参)
public class StaticInnerClassSingleton {
    private StaticInnerClassSingleton() {}

    private static class Holder {
        private static final StaticInnerClassSingleton INSTANCE = new StaticInnerClassSingleton();
    }

    public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
        return Holder.INSTANCE;
    }
}

枚举单例防反射和反序列化攻击

反射调用私有构造器、反序列化绕过 getInstance() 是其他实现方式共有的漏洞。枚举类型由 JVM 保障全局唯一,且 java.lang.Enum 的构造逻辑禁止反射创建新实例。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 写法最简,天然序列化安全
  • 若单例需实现接口,可让枚举 implements 该接口
  • 不能继承其他类(Java 枚举隐式继承 Enum),扩展性受限
public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        // 实际逻辑
    }
}
枚举方式看似简单,但它真正解决的是其他实现难以彻底规避的安全边界问题——比如你写了完美的 DCL,却忘了在构造器里加反射校验,或者没重写 readResolve(),就可能被绕过。这点在分布式或高权限环境中尤其关键。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
什么是分布式
什么是分布式

分布式是一种计算和数据处理的方式,将计算任务或数据分散到多个计算机或节点中进行处理。本专题为大家提供分布式相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

373

2023.08.11

分布式和微服务的区别
分布式和微服务的区别

分布式和微服务的区别在定义和概念、设计思想、粒度和复杂性、服务边界和自治性、技术栈和部署方式等。本专题为大家提供分布式和微服务相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

236

2023.10.07

c++中volatile关键字的作用
c++中volatile关键字的作用

本专题整合了c++中volatile关键字的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

69

2025.10.23

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1235

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

255

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2192

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

33

2026.01.19

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

588

2023.08.10

全国统一发票查询平台入口合集
全国统一发票查询平台入口合集

本专题整合了全国统一发票查询入口地址合集,阅读专题下面的文章了解更多详细入口。

34

2026.02.03

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.2万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 8.5万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 57.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号