标签：str 懒汉式 ret 单例 增加 ade final 临界区 系统
设计模式之单例设计模式
单例模式的实现目标就是保证一个类有且仅有一个实例，当然这也是有前提的，就是由同一个ClassLoader加载的这个类有且仅有一个对象，如果这里类由不同的ClassLoader加载，则会产生多个对象。
（一） 单线程下的单例设计模式
（1）饿汉式
public class Singleton { private static final Singleton instance = new Singleton(); //构造函数私有化 private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { return instance; } }
（2）懒汉式
public class Singleton { private static Singleton instance = null; //构造函数私有化 private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { if(null == instance) { instance = new Singleton(); } return instance; } }
（二）多线程下的单例设计模式
在多线程环境下，饿汉式单例模式是线程安全的。但懒汉式单例模式getInstance()的if语句形成了一个if-then-act操作，它并不是一个原子操作，因此可能引发线程安全问题，创建多个对象，破坏单例性。
很容易让我们想到的是，采用同步（synchronized）的方式加锁，保证线程安全，如下所示：
/** * 基于简单加锁的单例模式实现 * @author Administrator * */ public class Singleton { private static Singleton instance = null; //构造函数私有化 private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { synchronized(Singleton.class) { if(instance == null) { instance = new Singleton(); } } return instance; } }
这种方法的单例模式固然是线程安全的，但是每个线程在执行getInstance()方法时，都必须申请锁，增加了系统的开销，降低了效率，而我们需要的仅仅是第一次创建对象时加锁即可，之后所有线程可并发获得该对象。于是我们采用双重检查锁定的方式实现单例模式：
/** * 基于双重检查锁定的单例模式实现（错误代码） * @author Administrator * */ public class Singleton { private static Singleton instance = null; //构造函数私有化 private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { if(null == instance) {//第一次判断用于判断对象是否被已经初始化，当对象已经初始化时，直接返回对象，避免锁的申请 synchronized(Singleton.class) { if(instance == null) {//第二次判断用来避免创建多个对象 instance = new Singleton();//语句① } } } return instance; } }
看似这种做法很巧妙解决了多线程环境下的单例模式的安全问题。其实不然，上述代码中的语句①可分解为三个子操作，分配对象所需的内存空间（子操作①）、初始化对象（子操作②）和将对象引用传入栈内的变量。想象一下这样一个场景，线程t1通过了第一次null == instance的判断，线程t1持有锁进行了第二次判断，此时线程t1进入了临界区，根据临界区重排序规则：临界区内的代码运行被重排序，因此，子操作③可能排在了子操作②之前，因此当线程t1执行到操作③时，由于此时操作②并没有执行，因此instance对象并没有初始化完成，但是instance以不为空，就在此时，线程t2执行了第一次null==instance判断，随然instance并未初始化完成，但以不是 null，所以直接返回给线程t2 instance对象，这样线程t2调用instance对象时就可能产生未知的错误。所以上述代码是不正确的。
需要将instance变量的采用volatile修饰，禁止其写操作与该操作之前的任何读、写操作进行重排序，因此，用volatile修饰instance相当于禁止了子操作②（对对象进行初始化的写操作）重拍到子操作③（对对象引用写入共享变量的子操作）之前，保证了线程读到的instance都是初始化完成的instance。
/** * 基于双重检查锁定的单例模式实现（正确实现） * @author Administrator * */ public class Singleton { private static volatile Singleton instance = null;//保障有序性 //构造函数私有化 private Singleton() { } public static Singleton getInstance() { if(null == instance) {//第一次判断用于判断对象是否被已经初始化，当对象已经初始化时，直接返回对象，避免锁的申请 synchronized(Singleton.class) { if(instance == null) {//第二次判断用来避免创建多个对象 instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
考虑到双重检测锁定法实现上容易出错，我们选择另外一种可以延迟加载的单例模式：基于静态内部类的单例模式。
静态内部类只有在初次访问时才会触发虚拟机对该类进行初始化，因此SingletonInstanceHolder.INSTANCE会初始化静态内部类
/** * 基于静态内部类的单例模式实现 * @author Administrator * */ public class Singleton { //构造函数私有化 private Singleton() { } private static class SingletonInstanceHolder { private final static Singleton INSTANCE = new Singleton(); } public static Singleton getInstance() { return SingletonInstanceHolder.INSTANCE; } }
也可通过枚举来实现线程安全的单例模式：
public enum Singleton { INSTANCE;//为单例对象 Singleton() { } public void doSomething() { } }
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原文地址：https://www.cnblogs.com/gdy1993/p/9157458.html
