单例设计模式 （1）

emmm， 单例应该是最常见的设计模式了，我们比较简单的写法就是延迟初始化的写法，昨天在看《Java并发编程实战》的时候，发现原来延迟初始化是一种线程不安全的写法，回寝室的路上想了想，早上也看了些资料，今天简单做个总结。

#####1.延迟初始化

@NotThreadSafe
public class Singleton {
    private Singleton() {} 
    private static Singleton instance = null; 
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
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如果单例初始值是null，则new一个单例并返回。这个写法属于单例模式当中的懒汉模式。如果我们一开始写成new Singleton()，则不再需要判空操作，这种写法属于饿汉模式。这种方法在单线程的情况是可以，但在多线程的情况下，是不安全。

原因如下： 假设我们Singleton类刚刚被初始化，instance对象为空，这时候两个线程同时访问到了getInstance方法，那他们都会通过if判断，然后会都会返回给instance，那我们两个getInstance可能得到不同的结果

#####2.简单修改

@ThreadSafe
public class Singleton {
    private Singleton() {} 
    private static Singleton instance = null; 
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}
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最简单的解决方法当然是直接对整个方法加synchronized关键字，但是这样效率会很低，我们要尽量避免对整个方法加锁，所以可以想到用操作系统里面的双重检测修改后如下

public class Singleton {  
    private static Singleton instance;  
    private Singleton() {}  
    public static Singleton getInstance(){  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}
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一开始我以为我也以为这样处理就行了，很多博客里面都说这种也已经是线程安全的写法，然后有人在评论指出了这种其实也不是绝对线程安全。

原因如下： 虽然看起来是可以的，但JVM编译器会进行指令重排,比如 instance = new Singleton，会被编译器编译成如下JVM指令：

memory =allocate(); //1：分配对象的内存空间 ctorInstance(memory); //2：初始化对象 instance =memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址

但是这些指令顺序并非一成不变，有可能会经过JVM和CPU的优化，指令重排成下面的顺序：

memory =allocate(); //1：分配对象的内存空间 instance =memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址 ctorInstance(memory); //2：初始化对象

如果多个线程同时访问的时候，A线程执行到了13，B线程进行if判断，虽然instance还没初始化，但他已经不为空，B线程就会返回一个未初始化的instance，防止指令重排有什么办法？ 加volatile注解啊。所以只要定义变量的时候写为： private volatile static Singleton instance = null; 就可以了。

转载于:https://juejin.im/post/5a31227a6fb9a04517053353