单例模式Singleton Pattern 在多线程下的问题

单例模式很简单，一般简单写成为如下：

public class Singleton {

	private static Singleton singleton=new Singleton(); //类Singleton在加载进JVM时，就首先定义好了类成员变量singleton 

	private Singleton() {

	}

	public static Singleton getInstance() {
		return singleton;
	}

这种单例模式的写法，在多线程条件下不会出现问题。因为当类Singleton被加载进JVM时，就首先定义好了类成员变量singleton ，也就是new好了唯一的一个实例对象。

无论多少个线程进入getInstance()，都return唯一的实例对象。ok，这种写法无懈可击。

单例模式还有种写法：

public class Singleton {

	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {

	}

	public static Singleton getInstance() {
              if(singleton==null)     //statement1
              {
                   singleton=new Singleyon();  //statement2
              }
              return singleton;
	}

这种单例模式的写法在单线程执行时，没问题只会产生一个实例对象。但在多线程情况下，可能会new出不只一个实例对象，下面模拟一种出问题的可能：

两个线程th1和th2，当th1执行完statememt1时，还未执行statement2时，CPU这时切换到th2执行，th2执行statement1，判断singleton仍未null，接着执行statement2，new出了新的实例对象instance1 。接着CPU切换回th1，th1继续执行statement2，又new出了一个实例对象instance2。 显然，instance1和instance2是不同的实例对象，与单例模式只产生一个实例对象的本意相悖。

模拟代码如下：

package com.wrongWithThread.Singleton;

public class Singleton {

	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {

	}

	public static Singleton getInstance() {

		if (singleton == null) {           //statement1
			try {
				Thread.sleep((long) (Math.random() * 4000));
			} catch (InterruptedException e) {

				e.printStackTrace();
			}

			singleton = new Singleton();         //statement2
		}

		return singleton;
	}

	public static void main(String[] args) {

		myThread th1 = new myThread();
		myThread th2 = new myThread();
		th1.start();
		th2.start();

	}

}

class myThread extends Thread {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println(Singleton.getInstance()); //打印实例对象的toString();
	}
}

显然，打印出两个实例对象是不同的：

com.wrongWithThread.Singleton.Singleton@e6f7d2
com.wrongWithThread.Singleton.Singleton@19836ed

解决方法：

对

public synchronized static Singleton getInstance() 

方法进行synchronize 使得当线程th1访问该static方法时，拿走Singleton类的Class对象锁（注意一个类只有一个锁，这里是对整个类加锁，而不是对象锁）  ，使得th2不能访问getInstance()方法，直到th1释放了类的锁。这时singleton已经不为null了。

改进多线程下的单例模式如下：

package com.wrongWithThread.Singleton;

public class Singleton {

	private static Singleton singleton;

	private Singleton() {

	}

	public synchronized static Singleton getInstance() {  //对该静态方法synchronized 

		if (singleton == null) {
			try {
				Thread.sleep((long) (Math.random() * 4000));
			} catch (InterruptedException e) {

				e.printStackTrace();
			}

			singleton = new Singleton();
		}

		return singleton;
	}

	public static void main(String[] args) {

		myThread th1 = new myThread();
		myThread th2 = new myThread();
		th1.start();
		th2.start();

	}

}

class myThread extends Thread {

	@Override
	public void run() {
		System.out.println(Singleton.getInstance().toString());
	}
}

ok，这时打印的是同一个实例对象：

com.wrongWithThread.Singleton.Singleton@120bf2c
com.wrongWithThread.Singleton.Singleton@120bf2c