面试题1：单例模式
题目：请简述单例模式的实现方式，并说明线程安全的单例模式应该如何实现。
考察点：
- 对单例模式基本概念的理解。
- 对线程安全问题的处理能力。
- 熟悉Java语言的特性，如静态变量、静态代码块、构造函数等。
参考答案：
单例模式是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。常见的单例模式实现方式包括懒汉式、饿汉式、双重校验锁（DCL）和枚举实现。
- 懒汉式：在第一次使用时才初始化实例，但这种实现方式在多线程环境下可能会产生多个实例。
- 饿汉式：在类加载时就初始化实例，保证了线程安全，但无法实现懒加载。
- 双重校验锁（DCL）：结合了懒汉式和线程安全的优点，通过双重校验锁的方式确保线程安全。代码示例如下：
public class Singleton {private static volatile Singleton instance = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {synchronized (Singleton.class) {if (instance == null) {instance = new Singleton();}}}return instance;} } - 枚举实现：利用Java枚举的特性实现单例，天然线程安全且防止反序列化破坏单例。
public enum Singleton {INSTANCE;public void doSomething() {// 实现业务逻辑} }
拓展问题：
- 如何防止单例被反射破坏？
- 如何防止单例在反序列化时被破坏？
面试题2：工厂模式
题目：请简述工厂模式的种类及其应用场景，并用Java代码实现一个简单的产品工厂。
考察点：
- 对工厂模式（简单工厂、工厂方法、抽象工厂）的理解。
- 对设计模式的灵活应用能力。
- 编码能力。
参考答案：
工厂模式是一种创建型设计模式，用于封装对象的创建逻辑。它有以下几种类型：
- 简单工厂：通过一个工厂类来创建对象，但不符合开闭原则。
- 工厂方法：定义了一个创建对象的接口，由子类决定实例化哪一个类。
- 抽象工厂：创建相关或依赖对象的家族，而不需明确指定具体类。
简单工厂实现示例：
// 产品接口
interface Product {void show();
}// 具体产品A
class ProductA implements Product {@Overridepublic void show() {System.out.println("Product A");}
}// 具体产品B
class ProductB implements Product {@Overridepublic void show() {System.out.println("Product B");}
}// 工厂类
class ProductFactory {public static Product createProduct(String type) {if ("A".equals(type)) {return new ProductA();} else if ("B".equals(type)) {return new ProductB();}return null;}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Product product = ProductFactory.createProduct("A");product.show();}
}
拓展问题：
- 简单工厂和工厂方法的区别是什么？
- 抽象工厂模式的优缺点是什么？
面试题3：观察者模式
题目：请简述观察者模式的原理，并用Java代码实现一个简单的观察者模式示例。
考察点：
- 对观察者模式的理解。
- 对Java语言中接口和回调机制的掌握。
- 编码能力。
参考答案：
观察者模式是一种行为型设计模式，定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象（被观察者）改变时，所有依赖于它的对象（观察者）都会得到通知并自动更新。
实现示例：
// 观察者接口
interface Observer {void update(String message);
}// 被观察者接口
interface Subject {void register(Observer obj);void unregister(Observer obj);void notifyObservers();
}// 具体被观察者
class ConcreteSubject implements Subject {private List<Observer> observers = new ArrayList<>();private String message;@Overridepublic void register(Observer obj) {observers.add(obj);}@Overridepublic void unregister(Observer obj) {observers.remove(obj);}@Overridepublic void notifyObservers() {for (Observer obj : observers) {obj.update(message);}}public void setMessage(String message) {this.message = message;notifyObservers();}
}// 具体观察者
class ConcreteObserver implements Observer {private String name;public ConcreteObserver(String name) {this.name = name;}@Overridepublic void update(String message) {System.out.println(name + " received message: " + message);}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {ConcreteSubject subject = new ConcreteSubject();Observer observer1 = new ConcreteObserver("Observer 1");Observer observer2 = new ConcreteObserver("Observer 2");subject.register(observer1);subject.register(observer2);subject.setMessage("Hello, Observers!");subject.unregister(observer1);subject.setMessage("Hello again!");}
}
拓展问题：
- 观察者模式在Java中的应用实例是什么（如事件监听机制）？
- 如何优化观察者模式以避免内存泄漏？