Java单例模式

• • 1、饿汉式
  • 2、懒汉式
  • 3、双检锁
  • 4、DCL双端锁

首先咱来聊聊什么是单例模式？有几种？

单例模式，即 确保一个类在多线程环境下只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个唯一实例。
单例模式有 饿汉式单例模式、懒汉式单例模式、双检锁单例模式、DCL双端锁 四种。

线程安全，一开始就初始化

public class Singleton {
    private static Singleton instance =  new Singleton();
    private Singleton () {}
    public static Singleton getInstance() {
      return instance;
    }
}

非线程安全，延迟初始化。

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton () {}

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

线程安全，延迟初始化

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    // 私有化构造方法
    private Singleton () {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            // 1、多线程并发创建对象时，会通过加锁保证只有一个线程能创建对象
            synchronized (Singleton.class) {
                // 隐患：多线程环境下，由于重排序，该对象可能还未完成初始化就被其他线程读取
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        // 2、对象创建完毕，执行getInstance() 将不需要获取锁，直接返回创建对象
        return singleton;
    }
}

在单线程环境下(或者说正常情况下)，在“问题代码处”，会执行如下操作，保证能获取到已完成初始化的实例

memroy = alocate();		//1：分配对象的内存空间
ctorInstance(memory);	//2：初始化对象
instance = memory;		//3：设置 instance 指向刚分配的内存地址

但在多线程环境下，在“问题代码处”，可能会执行如下操作，由于重排序导致 2,3 乱序，后果就是其他线程得到的是null而不是完成初始化的对象

public class Singleton {
    // 通过 volatile 声明，实现线程安全的延迟初始化。
    private volatile static Singleton singleton;
    // 私有化构造方法
    private Singleton () {}
    // 双重锁设计
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            // 1、多线程并发创建对象时，会通过加锁保证只有一个线程能创建对象
            synchronized (Singleton.class) {
                // 隐患：多线程环境下，由于重排序，该对象可能还未完成初始化就被其他线程读取
                // 解决隐患原理：利用volatile，禁止 指令重排！
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        // 2、对象创建完毕，执行getInstance() 将不需要获取锁，直接返回创建对象
        return singleton;
    }
}

利用volatile，禁止 指令重排！