双重校验实现单例模式。
public class Singleton{
//防止指令重排
private static volatile Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if(instance==null){ //语句1
sychronized(Singleton.class){ //语句2
if(Singleton.class) // 语句3
instance = new Singleton();//语句4
}
}
return instance;
}
new 一个对象实际是4个步骤:
a. 看class对象是否加载,如果没有就先加载class对象,
b. 分配内存空间,初始化实例。
c. 调用构造函数。
d. 返回地址给引用
不加volatile会出现什么问题
两个线程A,B B执行到了语句4,A执行到了语句1
B因为指令重排,c,d被颠倒了,恰好d执行完了,c还没执行的时候B被挂起了。
此时A运行到了语句1, 发现singleton不等于null,于是将还没构造完成的singleton对象返回给了上层调用。
问题:为什么需要两次判断if(singleTon==null)?
分析:第一次校验:由于单例模式只需要创建一次实例,如果后面再次调用getInstance方法时,则直接返回之前创建的实例,因此大部分时间不需要执行同步方法里面的代码,大大提高了性能。如果不加第一次校验的话,那跟上面的懒汉模式没什么区别,每次都要去竞争锁。
第二次校验:如果没有第二次校验,假设线程t1执行了第一次校验后,判断为null,这时t2也获取了CPU执行权,也执行了第一次校验,判断也为null。接下来t2获得锁,创建实例。这时t1又获得CPU执行权,由于之前已经进行了第一次校验,结果为null(不会再次判断),获得锁后,直接创建实例。结果就会导致创建多个实例。所以需要在同步代码里面进行第二次校验,如果实例为空,则进行创建。
需要注意的是,private static volatile SingleTon3 singleTon=null;需要加volatile关键字,否则会出现错误。问题的原因在于JVM指令重排优化的存在。在某个线程创建单例对象时,在构造方法被调用之前,就为该对象分配了内存空间并将对象的字段设置为默认值。此时就可以将分配的内存地址赋值给instance字段了,然而该对象可能还没有初始化。若紧接着另外一个线程来调用getInstance,取到的就是状态不正确的对象,程序就会出错。
(4)静态内部类:同样也是利用了类的加载机制,它与饿汉模式不同的是,它是在内部类里面去创建对象实例。这样的话,只要应用中不使用内部类,JVM就不会去加载这个单例类,也就不会创建单例对象,从而实现懒汉式的延迟加载。也就是说这种方式可以同时保证延迟加载和线程安全。