在应聘比较知名的IT或者互联网企业的时候,不管是高级还是中初级工程师都会有很大几率遇到笔试,笔试内容主要就是考察基础了,而且在面试的时候也经常会让手写算法的时候,这部分内容的准备可以刷下剑指offer和leetcode,我这边主要是java,之前看的剑指offer主要是用c++实现的,这边就用java把剑指offer里面的面试题大部分都实现一下。
面试题二:实现单例模式
不推荐的解法一,单线程模式下的单例模式,在多线程下并不是线程安全的。
package partOne;
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
private Singleton(){}
public Singleton getInstance()
{
if(singleton==null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
解法二 饿汉式(静态常量)采用final static 关键字
package partOne;
public class SingletonOne {
private final static SingletonOne singletonOne = new SingletonOne();
private SingletonOne(){}
public SingletonOne getInstance(){
return singletonOne;
}
}
这种写法优点是保证了线程安全,当由于在类加载的时候就已经将单例载入了,所以如果单例没有调用的话会浪费内存空间
解法三 饿汉式(静态代码块)
package partOne;
public class SingletonTwo {
private static SingletonTwo singletonTwo;
static {
singletonTwo = new SingletonTwo();
}
private SingletonTwo(){}
public SingletonTwo getInstance(){
return singletonTwo;
}
}
这种方式和上面的方式其实类似,只不过将类实例化的过程放在了静态代码块中,也是在类装载的时候,就执行静态代码块中的代码,初始化类的实例。优缺点和上面是一样的。
解法四 懒汉式(线程安全,同步方法)
package partOne;
public class SingletonThree {
private static SingletonThree singletonThree = null;
private SingletonThree(){}
public static synchronized SingletonThree getInstance(){
if(singletonThree==null){
singletonThree = new SingletonThree();
}
return singletonThree;
}
}
解决上面第三种实现方式的线程不安全问题,做个线程同步就可以了,于是就对getInstance()方法进行了线程同步。
缺点:效率太低了,每个线程在想获得类的实例时候,执行getInstance()方法都要进行同步。而其实这个方法只执行一次实例化代码就够了,后面的想获得该类实例,直接return就行了。方法进行同步效率太低要改进
解法五 双重检查锁(double check)
package partOne;
public class SingletonFour {
private static SingletonFour singletonFour = null;
private SingletonFour(){}
public static SingletonFour getInstance(){
if(singletonFour == null){
synchronized (SingletonFour.class){
if(singletonFour == null){
singletonFour = new SingletonFour();
}
}
}
return singletonFour;
}
}
Double-Check概念对于多线程开发者来说不会陌生,如代码中所示,我们进行了两次if (singleton == null)检查,这样就可以保证线程安全了。这样,实例化代码只用执行一次,后面再次访问时,判断if (singleton == null),直接return实例化对象。
优点:线程安全;延迟加载;效率较高。
解法六 内部静态类
package partOne;
public class SingletonFive {
private SingletonFive(){}
private static class Singleton{
private static final SingletonFive INSTANCE = new SingletonFive();
}
public static SingletonFive getInstance(){
return Singleton.INSTANCE;
}
}
这种方式跟饿汉式方式采用的机制类似,但又有不同。两者都是采用了类装载的机制来保证初始化实例时只有一个线程。不同的地方在饿汉式方式是只要Singleton类被装载就会实例化,没有Lazy-Loading的作用,而静态内部类方式在Singleton类被装载时并不会立即实例化,而是在需要实例化时,调用getInstance方法,才会装载SingletonInstance类,从而完成Singleton的实例化。
类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化,所以在这里,JVM帮助我们保证了线程的安全性,在类进行初始化时,别的线程是无法进入的。
优点:避免了线程不安全,延迟加载,效率高