面试题：Java中常见反模式之单例模式的不当使用及应对策略

单例模式出现反模式的情况

多线程环境下：如果在多线程环境中实现单例模式时没有采取合适的同步机制，可能会创建出多个实例。例如，在没有同步的双重检查锁定（DCL）实现中，由于指令重排序问题，可能导致一个线程看到未完全初始化的实例。
复杂对象状态管理：当单例对象的状态复杂且在不同模块中有频繁修改时，可能导致难以调试和维护。因为任何部分都可以修改单例的状态，使得程序的行为变得不可预测。
单元测试：单例模式可能会给单元测试带来困难。因为单例对象的状态可能在不同测试用例中相互影响，导致测试结果不稳定。

多线程环境下的问题及应对策略

问题：可能创建多个实例。在不加同步的情况下，多个线程同时进入创建实例的代码块，会各自创建一个实例，破坏单例的唯一性。
应对策略：
- 饿汉式单例：在类加载时就创建实例，避免多线程问题。代码如下：

public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    private EagerSingleton() {}
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

- **懒汉式单例（同步方法）**：在获取实例的方法上加 `synchronized` 关键字，确保同一时间只有一个线程能进入该方法创建实例。代码如下：

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

- **双重检查锁定（DCL）**：在 `synchronized` 块内外都进行检查，减少同步带来的性能开销。同时，使用 `volatile` 关键字修饰实例变量防止指令重排序。代码如下：

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

- **静态内部类单例**：利用类加载机制实现延迟加载且线程安全。代码如下：

public class StaticInnerClassSingleton {
    private StaticInnerClassSingleton() {}
    private static class SingletonHolder {
        private static final StaticInnerClassSingleton INSTANCE = new StaticInnerClassSingleton();
    }
    public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

- **枚举单例**：简洁且天然线程安全，还能防止反射和序列化破坏单例。代码如下：

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
    // 可以添加其他方法和属性
}

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面试题：Java中常见反模式之单例模式的不当使用及应对策略

知识考点

面试题答案

单例模式出现反模式的情况

多线程环境下的问题及应对策略