《JAVA八股真解》五、设计模式

#JAVA##JAVA面经##JAVA内推#

1. 单例模式的几种写法

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。以下是几种常见的实现方式：

懒加载 —— 双重检查锁（DCL）模式

public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { // 第一次检查
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) { // 第二次检查
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

说明：

使用双重检查锁（Double-Checked Locking）确保线程安全。
volatile 关键字防止指令重排序，保证多线程环境下的可见性。
在首次调用时才创建实例，实现懒加载。

优点：线程安全，延迟初始化，性能较好。缺点：代码相对复杂，需注意 JVM 内存模型的影响。

预加载 —— 饿汉模式

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

    private Singleton() {}

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

说明：

类加载时即创建实例，属于“饿汉式”。
不需要同步机制，因此性能高。

优点：简单直接，线程安全。缺点：提前创建对象，可能造成资源浪费。

静态内部类模式

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

    private Singleton() {}

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

说明：

利用 Java 类加载机制实现懒加载和线程安全。
外部类不会立即加载内部类，直到第一次调用 getInstance() 时才会加载。

优点：线程安全，延迟加载，无需额外同步控制。缺点：不能通过反射破坏单例性，但理解成本略高。

枚举模式（推荐）

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void doSomething() {
        System.out.println("done");
    }
}

说明：

枚举类型天然支持单例，且不可被继承、反射或序列化破坏。
是实现单例模式的最佳实践。

优点：简洁、安全、自动处理序列化与反序列化问题。缺点：无法继承其他类，灵活性较低。

总结：在实际项目中，优先使用枚举模式实现单例，除非有特殊需求。

2. Spring 中的设计模式有哪些？

Spring 框架广泛运用了多种设计模式，以下是其核心设计模式：

工厂模式：
- Spring 通过 BeanFactory 和 ApplicationContext 创建 Bean 实例。
- 所有的 Bean 默认都是单例的，符合工厂模式的思想。
单例模式：
- Spring 容器中的每个 Bean 默认为单例，由容器管理生命周期。
代理模式：
- AOP 功能基于 JDK 动态代理或 CGLIB 字节码生成技术实现。
- 用于实现方法拦截、事务管理、日志记录等功能。

示例：AOP 通过动态代理为目标对象添加横切逻辑，如事务、日志等。

3. MyBatis 中有哪些设计模式？

MyBatis 是一个优秀的持久层框架，也大量使用了设计模式：

工厂模式：
- 如 SqlSessionFactory、ObjectFactory、MapperProxyFactory 等，负责创建对象实例。
单例模式：
- ErrorContext 和 LogFactory 等类采用单例模式，确保全局唯一。
代理模式：
- MyBatis 的核心是动态代理，如 MapperProxy、ConnectionLogger。
- 使用 JDK 动态代理或 CGLIB 实现接口代理。
- executor.loader 包利用 CGLIB 或 Javassist 实现延迟加载。