单例模式(线程安全)

单例模式(线程安全)

单例模式就是说系统中对于某类的只能有一个对象，不可能出来第二个。

单例模式也是23中设计模式中在面试时少数几个会要求写代码的模式之一。主要考察的是多线程下面单例模式的线程安全性问题。

1.单例模式实例一(不使用同步锁)--线程不安全

1 public class Singleton {
2     private static Singleton sin=new Singleton();    ///直接初始化一个实例对象
3     private Singleton(){    ///private类型的构造函数，保证其他类对象不能直接new一个该对象的实例
4     }
5     public static Singleton getSin(){    ///该类唯一的一个public方法    
6         return sin;
7     }
8 }

　　上述代码中的一个缺点是该类加载的时候就会直接new 一个静态对象出来。1、当系统中这样的类较多时，会使得启动速度变慢 。2、多线程下面，多个线程同时加载此类会出现多个实例。 

2.单例模式实例二(使用同步方法)--线程安全单效率低

 1 public class Singleton {  
 2      private static Singleton instance;  
 3      private Singleton (){
 4          
 5      }   
 6      public static synchronized Singleton getInstance(){    //对获取实例的方法进行同步
 7        if (instance == null)     
 8          instance = new Singleton(); 
 9        return instance;
10      }
11  }  

　　上述代码中的一次锁住了一个方法， 这个粒度有点大，会阻塞使用影响效率，无法发挥多线程优势，所以只需要保证实例化的时候只执行一次就好。就是所谓的“双重检测”机制。

3.多线程安全单例模式实例三(使用双重检测)--线程安全但极端情况出现异常

 1 public class Singleton {  
 2      private static Singleton instance;  
 3      private Singleton (){
 4      }   
 5      public static Singleton getInstance(){    
 6        if (instance == null){
 7            synchronized(Singleton.class){  //对创建对象进行锁
 8                if (instance == null)
 9                    instance = new Singleton(); 
10            }
11        }
12        return instance;
13      }
14      
15  }

  上述单例模式已经比2的运行效率高了许多，再极端的情况下无法避免指令重排引起的问题，如线程A进入synchronize块执行实例化对象，线程A对中代码块内指令重排，此时已经赋值，但是并未初始化完全情况下，线程B进入判断示例不为空，执行后续操作引发异常！

4.多线程安全单例模式实例三(使用双重检测+volatile)--安全切不出现异常

 1 public class Singleton {  
 2      private volatile static Singleton instance;  //volatile修饰
 3      private Singleton (){
 4      }   
 5      public static Singleton getInstance(){    
 6        if (instance == null){
 7            synchronized(Singleton.class){
 8                if (instance == null)
 9                    instance = new Singleton(); 
10            }
11        }
12        return instance;
13      }
14      
15  }

    使用volatile阻止synchronize代码块内指令重排，避免上述问题！

参考：

1、http://blog.youkuaiyun.com/jm_heiyeqishi/article/details/51052889

2、http://www.cnblogs.com/xudong-bupt/p/3433643.html