面试题：Java多线程环境下的单例模式与线程安全

饿汉式单例模式

实现方式：在类加载时就创建单例实例，由于类加载机制本身是线程安全的，所以这种方式天然线程安全。

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

优点：实现简单，不存在线程安全问题，在类加载时就完成实例化，避免了多线程并发访问时的同步问题。
缺点：如果单例对象创建开销较大，而应用程序可能一直不会使用该实例，就会造成资源浪费。因为在类加载时就创建了实例，不管是否需要使用。

懒汉式（双重检查锁定）单例模式

实现方式：在第一次调用 getInstance 方法时才创建实例，并且通过双重检查锁定机制确保多线程环境下只有一个实例被创建。

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，节省资源。通过双重检查锁定，提高了并发性能，减少了不必要的同步开销。
缺点：实现相对复杂，需要注意 volatile 关键字的使用。如果不使用 volatile，可能会因为指令重排序导致在未完全初始化时就被其他线程访问到。

Java 5.0及之后版本中枚举实现单例模式保证线程安全的原因

实现方式：

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
    // 可以添加其他方法和属性
    public void doSomething() {
        System.out.println("Doing something...");
    }
}

保证线程安全的原因：
- 类加载机制：枚举类型在Java中是特殊的类，其加载机制保证了线程安全。在类加载过程中，JVM会保证枚举实例的唯一性，并且只会实例化一次。
- 防止反射和反序列化破坏单例：枚举类型默认不支持反射创建新实例，并且在反序列化时，JVM会直接返回已有的枚举实例，而不会创建新的实例，从而保证了单例的唯一性和线程安全。

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面试题：Java多线程环境下的单例模式与线程安全

知识考点

面试题答案

饿汉式单例模式

懒汉式（双重检查锁定）单例模式

Java 5.0及之后版本中枚举实现单例模式保证线程安全的原因