面试题：Java中实现线程安全单例模式的常见方式

Question

请简述在Java中实现线程安全单例模式的两种常见方式，并分析它们的优缺点。

Answer 1

饿汉式

1. 实现方式

public class Singleton {
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    private Singleton() {}
    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }
}

2. 优点
   • 简单易懂，在类加载时就创建实例，保证了线程安全，因为类加载机制本身是线程安全的。
   • 调用getInstance方法时直接返回实例，没有额外的同步开销。
3. 缺点
   • 类加载时就创建实例，如果该实例一直未被使用，会造成内存浪费。

双重检查锁（DCL）懒汉式

1. 实现方式

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

2. 优点
   • 实现了延迟加载，只有在第一次调用getInstance方法时才创建实例，避免了饿汉式可能出现的内存浪费问题。
   • 采用双重检查锁机制，在保证线程安全的同时，减少了不必要的同步开销，提高了性能。
3. 缺点
   • 实现相对复杂，需要正确使用volatile关键字来防止指令重排导致的线程安全问题。如果volatile关键字使用不当，可能会导致在某些情况下获取到未完全初始化的实例。