面试题：Java单例模式在多线程环境下的优化策略

单例模式在Java多线程环境下可能出现的问题

多次实例化问题：在多线程环境下，如果多个线程同时检查到单例实例尚未创建，就可能会同时执行创建实例的代码，导致创建多个实例，破坏单例模式的唯一性。

优化策略及优缺点分析

饿汉式单例
- 实现方式：在类加载时就创建单例实例。
```
public class EagerSingleton {
    private static final EagerSingleton instance = new EagerSingleton();
    private EagerSingleton() {}
    public static EagerSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
```
- 优点：实现简单，类加载时就创建实例，天然线程安全，不存在多线程同步问题。
- 缺点：如果单例实例占用资源较多，而应用程序可能一直不会使用该实例，会造成资源浪费。
懒汉式单例（双重检查锁）
- 实现方式：在第一次调用 getInstance 方法时创建实例，并使用双重检查锁确保线程安全。
```
public class LazySingleton {
    private static volatile LazySingleton instance;
    private LazySingleton() {}
    public static LazySingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (LazySingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new LazySingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}
```
- 优点：延迟加载，只有在真正需要使用时才创建实例，提高了资源利用率。并且通过双重检查锁机制，在保证线程安全的同时，尽量减少了同步带来的性能开销。
- 缺点：实现相对复杂，需要注意 volatile 关键字的使用，以防止指令重排导致的问题。如果使用不当，可能仍然会出现线程安全问题。
静态内部类单例
- 实现方式：利用静态内部类的特性实现延迟加载和线程安全。
```
public class StaticInnerClassSingleton {
    private StaticInnerClassSingleton() {}
    private static class SingletonHolder {
        private static final StaticInnerClassSingleton INSTANCE = new StaticInnerClassSingleton();
    }
    public static StaticInnerClassSingleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}
```
- 优点：兼顾了懒汉式的延迟加载和饿汉式的线程安全，实现相对简洁。静态内部类只有在调用 getInstance 方法时才会被加载，保证了延迟加载；而类加载机制保证了实例创建的线程安全性。
- 缺点：在某些特定场景下（如需要在类加载时执行复杂初始化操作），可能不太适用。但对于大多数普通的单例场景，是一种非常优秀的实现方式。

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面试题：Java单例模式在多线程环境下的优化策略

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面试题答案

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