Java单例模式的面试题目及其答案Java中有23种设计模式，主要分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式‌。创建

Java中有23种设计模式，主要分为三类：创建型模式、结构型模式和行为型模式‌。

创建型模式

创建型模式关注于对象的创建，提供了更灵活的对象创建方式。主要包括以下几种：

‌单例模式‌： 确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
‌工厂模式‌： 包括简单工厂、工厂方法模式和抽象工厂模式。
‌建造者模式‌： 通过多个简单的对象逐步构建成一个复杂的对象。
‌原型模式‌： 通过复制现有的实例来创建新对象。
‌抽象工厂模式‌： 创建相关或相互依赖的对象家族，而不需要明确指定具体类。

结构型模式

结构型模式涉及对象/类之间的关系，主要包括以下几种：

‌适配器模式‌： 将一个类的接口转换成客户端希望的另一个接口。
‌装饰器模式‌： 动态地给一个对象添加一些额外的职责。
‌代理模式‌： 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
‌外观模式‌： 提供一个统一的接口，用来访问子系统中的一群接口。
‌桥接模式‌： 将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化。
‌组合模式‌： 将对象组合成树形结构以表示部分-整体层次结构。
‌享元模式‌： 通过共享已经创建的对象来减少内存使用和提高效率。

行为型模式

行为型模式涉及对象/类的行为、状态、流程，主要包括以下几种：

‌策略模式‌： 定义一系列算法，并将每一个算法封装起来，使它们可以相互替换。
‌模板方法模式‌： 定义一个操作中的算法的骨架，将算法的一些步骤延迟到子类中。
‌观察者模式‌： 定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都得到通知并被自动更新。
‌迭代子模式‌： 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无需暴露该对象的内部表示。
‌责任链模式‌： 将请求发送到多个对象中的一个，这些对象共享响应职责。
‌命令模式‌： 将一个请求或者操作封装到一个对象中。
‌备忘录模式‌： 在不破坏封装的前提下，捕获和恢复对象的状态。
‌状态模式‌： 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。
‌访问者模式‌： 在不修改集合元素的前提下，为集合中的每个元素操作提供一个访问接口。
‌中介者模式‌： 用一个中介对象来封装一系列的对象交互。
‌解释器模式‌： 提供一个简单的语法分析机制，用于解释和执行字符串表达式。

什么是单例模式？ 单例模式是一种设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。
为什么使用单例模式？ 单例模式用于控制实例的创建，节省系统资源，确保数据的一致性，以及管理共享资源等。
在Java中实现单例模式有哪些常见的方式？
- 懒汉式（线程不安全）
- 懒汉式（线程安全，使用同步）
- 饿汉式
- 双重检查锁定（Double-Checked Locking）
- 静态内部类
- 枚举

懒汉式（线程不安全）单例模式是如何实现的？

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

懒汉式（线程安全）单例模式是如何实现的？

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

饿汉式单例模式是如何实现的？

public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton();

    private Singleton() {}

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

双重检查锁定（Double-Checked Locking）单例模式是如何实现的？

public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

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

静态内部类单例模式是如何实现的？

public class Singleton {
    private Singleton() {}

    private static class SingletonHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }
}

枚举单例模式是如何实现的？

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void someMethod() {
        // Some method implementation
    }
}

比较以上几种单例模式实现方式的优缺点。
- 懒汉式（线程不安全）：实现简单，但在多线程环境下可能会创建多个实例。
- 懒汉式（线程安全）：线程安全，但每次获取实例都需要进行同步，性能较差。
- 饿汉式：线程安全，性能较高，但会在类加载时就创建实例，可能会浪费资源。
- 双重检查锁定：兼顾了线程安全和性能，但实现稍复杂。
- 静态内部类：线程安全，利用类加载机制保证初始化的安全性，推荐使用。
- 枚举：最简洁且线程安全的实现方式，避免了反射和序列化的问题，推荐使用。