单例模式的实现

单例模式的实现需要考虑的因素有很多。对于常常出现的Double-checked实现单例模式实际上是不安全的实现:

private static Singleton INSTANCE;
public static Singleton getInstance(){
if(INSTANCE==null){
synchronized(Singelton.class){
//Double checking
if(INSTANCE==null){
INSTANCE=new Singleton();
}
}
}
}

因为JIT可以在Singleton的构造方法被执行前即回传给INSTANCE一个引用,那么这时其他并发线程可能刚刚好切换到执行权,那么这时的第一次check就得到了这个未经初始化的引用,从而使这个半成品被不合理使用。

一个权威的实现方式是Initialization on Demand Holder (IODH):(懒汉式)

public class Singleton {
static class SingletonHolder {
static Singleton instance = new Singleton();
}

public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}

可以实现只有需要的时候,才初始化,而且只需要初始化一次。
另外一种方式是:(饿汉式)

public class Singleton {
public static final Singleton INSTANCE=new Singleton();
}

可以保证基本的单例要求。
但是这两种模式依然需要考虑类的加载问题。首先是如果应用中存在各自使用兄弟关系的类加载器的两个线程,各自在运行时调用getInstance,则因为Singleton的类在两个加载器中分别被加载初始化,因此两线程将各自得到不同的实例,出现了在同一个JVM多实例的情况;
另外根据jvm规范12.7 Unloading of Classes and Interfaces的阐释: A class or interface may be unloaded if and only if its class loader is unreachable.即如果类加载器会在应用周期内出现被回收的条件,则该Singleton的类可能被卸载,而后再次getInstance时重新加载,这将造成同一个jvm周期内两次初始化的情况。
因此如果要保证彻底地单例应该考虑类加载器的合理管理。
最后这两种模式也需要考虑序列化的问题。如果单例支持序列化,应该重写readResolve方法。同时要考虑私有化构造方法,以控制其他人直接构造化。
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