Java基础-单例模式

概述

使用一个私有构造函数、一个私有静态变量以及一个公有静态函数来实现。
私有构造函数保证了不能通过构造函数来创建对象实例，只能通过公有静态函数返回唯一的私有静态变量。

实现

• 懒汉式-线程不安全
  以下实现中，私有静态变量uniqueInstance被延迟实例化，这样做的好处是，如果没有用到该类，那么就不会实例化uniqueInstance，从而节约资源。

  public class SingLeton{
  private static SingLeton uniqueInstance;

  private SingLeton(){
  }

  public static SingLeton getUniqueInstance(){
    if(uniqueInstance==null){
    uniqueInstance =new SingLeton();
    }
    return uniqueInstance;
  }
}

• 懒汉式-线程安全
  只需要对getUniqueInstance()方法加锁，那么在一个时间点只能有一个线程能够进入该方法，从而避免了uniqueInstance进行多次实例化的问题。
  但是这样有一个问题，就是当一个线程进入该方法后，其他线程视图进入该方法都必须等待，因此性能上有一定的损耗。

public static synchroinized SingLeton getUniqueInstance(){
    if(uniqueInstance ==null){
      uniqueInstance =new SingLeton();
      }
    return uniqueInstance;
}

• 饿汉式-线程安全
  线程不安全问题主要由uniqueInstance被实例化了多次，如果uniqueInstance采用直接实例化的话，就不会被实例化多次，也就不会产生线程不安全的问题，但是直接实例化的方式也丢失了延迟实例化带来的节约资源的优势。

private static SingLeton uniqueInstance = new SingLeton();

• 双重校验锁-线程安全
  uniqueInstance只需要被实例化一次，之后就可以直接使用了，加锁操作只需要对实例化那部分代码进行，也就是说，只有当uniqueInstance没有被实例化时，才需要进行加锁。
  双重校验锁先判断uniqueInstance是否已经被实例化了，如果没有被实例化，那么才对实例化语句进行加锁。

public class SingLeton{
   private volatile static SingLeton uniqueInstance;
   private SinaLeton uniqueInstance;

  public static SingLeton getUniqueInstance(){
    if(uniqueInstance==null){
      synchronized(SingLeton.class){
        if(uniqueInstance == null){ 
            uniqueInstance = new SingLeton();
        }
      }
    }
    return uniqueInstance;
  }
}

考虑下面的实现，也就是只使用了一个if语句，在uniqueInstance==null的情况下，如果两个线程同时执行if语句，那么两个线程就会同时进入if语句块内，虽然在if语句块内有加锁操作，但是两个线程都会执行uniqueInstance=new SingLeton()，这条语句，只是早晚的问题，也就是说会进行两次实例化，从而产生了两个实例，因此必须使用双重校验锁，也就是需要使用两个if判断。

if(uniqueInstance == null){
  synchronized(SingLeton.class){
   uniqueInstance =new SingLeton();
  }
}

uniqueInstance 采用volatile关键字修饰也是很也必要的。
uniqueInstance=new SingLeton();这段代码其实是分为三步执行。
1. 分配内存空间。
2. 初始化对象。
3. 将uniqueInstance指向分配的内存地址。

但是由于JVM具有指令重排的特性，有可能执行顺序变为了1>3>2，这在单线程情况下自然是没有问题的，但是如果是多线程就有可能B线程获得是一个还没有初始化的对象以致于程序出错。
使用使用volatile修饰，目的是禁止JVM的指令重排，保证在多线程环境下也能正常运行。