DoubleCheck双重检查(懒汉模式进阶)

一.懒汉模式

• 单例模式有两种实现方式，懒汉模式和饿汉模式。懒汉模式在类加载时不被初始化。
• 常见的懒汉模式代码

public class LazySingleton {
    //定义静态成员变量
    private static LazySingleton lazySingleton = null;
    //私有构造器，一定要有，防止在其他类中直接使用new创建
    private LazySingleton(){}
    //静态方法获取实例对象
    public static LazySingleton getInstance(){
            if(lazySingleton == null){
                lazySingleton = new LazySingleton();
            }
        return lazySingleton;
    }
}

• 单线程中无须考虑线程安全问题，但是在多线程中，需要使用关键字synchronized才能保证线程安全。
• 加入关键字synchronized的代码

public class LazySingleton {
    //定义静态成员变量
    private static LazySingleton lazySingleton = null;
    //私有构造器
    private LazySingleton(){}
    //静态方法获取实例对象
    public static LazySingleton getInstance(){
        synchronized (LazySingleton.class){
            if(lazySingleton == null){
                lazySingleton = new LazySingleton();
            }
        }
        return lazySingleton;
    }
}

• 以上代码虽然保证了线程安全，但是由于使用了synchronized关键字，给类加了锁，在性能上会有一定的限制。

二.DoubleCheck双重检查

• 为了兼顾性能与线程安全，对以上懒汉模式代码进行改良

public class LazyDoubleCheckSingleton {

    private volatile static LazyDoubleCheckSingleton lazyDoubleCheckSingleton = null;

    private LazyDoubleCheckSingleton(){}
    public static LazyDoubleCheckSingleton getInstance(){
        if(lazyDoubleCheckSingleton == null){
            synchronized (LazyDoubleCheckSingleton.class){
                if(lazyDoubleCheckSingleton == null)
                lazyDoubleCheckSingleton = new LazyDoubleCheckSingleton();
            }
        }
        return lazyDoubleCheckSingleton;
    }
}

• 该 getInstance()与之前的方法不同，它并没有在开始调用该方法时就上锁。当线程t1进入代码之后，判断LazyDoubleCheckSingleton 单例对象为空，就会为类加锁，其它线程处于MONITOR状态。t1创建单例对象，此时其它线程会在对单例对象进行判断，这时单例对象不再为空。
• 以上的执行步骤看似完美，实际上是存在隐患的。 lazyDoubleCheckSingleton = new LazyDoubleCheckSingleton();实际上经历了三个步骤:1.分配内存给这个对象 2.初始化这个对象 3.设置lazyDoubleCheckSingleton 指向第1步分配的地址。
• 但是，第2,3步骤顺序可能会被颠倒。在分配完内存空间之后便使用变量名指向分配的空间，此时判断单例对象是不为空的。但是由于初始化未完成，所以内存空间里没有内容。
• 为了解决这一隐患，需要使用到volatile。volatile 关键字为实例域的同步访问提供了一种免锁机制。如果声明了一个域为volatile，那么编译器和虚拟机就知道该域是可能被另一个线程并发更新的。