关于Java单例模式的思考

八风不动就是我
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记录一下本人关于java单例模式-饿汉模式的思考

参考文章： 波霸取经-单例模式、 波霸取经-Java类加载基础

背景：在我们android面试中，java设计模式往往是绕不开的话题，其中单例模式的出场次数非常的高，近日我在单例模式诸多写法中发现了一些模糊不清的东西，在此记录一下

今日主人公：表弟

看代码

//懒汉模式
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

//饿汉模式
public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}
现在面试官问：请说说这两种单例模式有何不同？

表弟回答：“懒汉模式，在使用时才创建具体实例，速度稍慢，但能避免不必要的资源浪费；饿汉模式，上来就创建了具体实例，使用时速度快，但如果未使用的话会造成不必要的资源浪费。”

面试官又问：能解释一下这句饿汉模式上来就创建具体实例，怎么上来的？怎么创建的？

表弟：“这个。。。额，这不是直接就new出来了嘛？”心想：这显而易见so easy！但是再一想，程序启动后，都没有走到这个Singleton的类里面，会去创建这个单利对象吗？我这个“上来”好像用的不太恰当，上到哪里了？谁上的？上的谁？这饿汉模式的实例到底啥时候创建的啊？大家不都是这么答的嘛？

显而易见，“饿汉模式上来就创建具体实例”这个表述显然是不对的，面试官成功拿下表弟一血

思考：Singleton instance = new Singleton()到底是何时执行的呢？我们往下看：
public static void main(String[] args) {
        System.out.println("*** 妹 start ***");
        System.out.println(Test.myAge);
//        System.out.println(Test.brother.age);
        System.out.println("*** 妹 end ***");
}

public class Test {
    public static final int myAge = 30;
    public static final Brother brother = new Brother();

    static {
        System.out.print("Test.class initialization");
    }

    static class Brother {
        int age = 26;
    }
}

输出：

*** 妹 start ***
30
*** 妹 end ***

可以看到Test类中的static代码块未执行，即Test类未加载，但myAge的值可以成功访问得到，这好像就是表弟说的“上来”就创建了，就有值了。但真的是这样的吗？我们继续看Brother。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("*** 妹 start ***");
//    System.out.println(Test.myAge);
    System.out.println(Test.brother.age);
    System.out.println("*** 妹 end ***");
}

输出：

*** 妹 start ***
Test.class initialization
26
*** 妹 end ***

什么？Test类中的static代码块执行了，说明Test类进行了加载，但是刚才访问Test.myAge也没有触发类加载啊，这Brother.age不也应该是“上来”就有了，“上来”就能访问的吗，怎么到了表弟（Brother）这就不行了呢，非要类先初始化才可以访问吗？

这里有几个知识点：

1.public static final int myAge = 30;这个是编译期常量，‘在编译期就被放入常量池，后面访问这个变量都会在常量池找，跟类半毛钱关系都没有，所以不会引起类的初始化’，这个确实是“上来”就有值了。

2.public static final Brother brother = new Brother();这个不是编译期常量，这就是普通的静态常量，它无法在编译期被创建，在外部直接访问brother会先触发 类加载，即，先进行类加载，再创建brother；换句话说，只有先触发了Test类的类加载，brother才能完成初始化，即brother不是“上来”就有值的！

3.什么是编译期常量，什么是类加载，什么情况下会触发类加载，请看这里，讲得很详细，表弟都可以读懂：juejin.cn/post/698476…

到这里，我们回头再看饿汉模式

//饿汉模式
public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

既然实例对象不是‘上来’就创建了，要getInstance()方法调用了才创建，那么这和‘懒汉模式’有什么区别吗，这‘饿汉’也不饿呀。并非如此，看过上面类加载文章的朋友就会知道，对Singleton.class进行反射，或者访问对Singleton中的静态变量（注意不是编译期常量），都会触发Singleton的类加载，进而初始化Singleton 的实例对象instance，也就是说，饿汉模式的实例对象有可能会在实际使用前就被创建了。

往后，再聊到单例模式时，表弟可以由饿汉模式吹到类加载机制、编译期常量，再回归到更加优雅的 静态内部类单利 ，一套操作下来，秀的面试官头皮发麻，两眼冒光，双膝跪地，泪流满面，泣不成声，双手递上Offer：“你就是我们要寻找的人！”。

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