懒汉单例模式 java_Java懒汉式单例模式详解

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单例模式最常见的有两种，饿汉式和懒汉式两种。本文先简单说一下懒汉式单例，再着重叙述饿汉式单例，饿汉式单例是本文的叙述重点。

懒汉式的优点是：写起来比较简单，而且不存在多线程同步问题，避免了synchronized所造成的性能问题；缺点是：初始化类的时候就需要构造实例，(即便你还没有用到这个实例)，因此在某些特定条件下会耗费内存。懒汉式的写法如下：

1 /**

2 * 懒汉式单例3 *@authorJames Chong4 *5 */

6 public classSingleTon {7

8 //加载类的时候会初始化static的instance，从这以后，这个static的instance对象便一直占着这段内存，永远不会被回收掉。

9 private static SingleTon instance = newSingleTon();10

11 private SingleTon(){//将构造函数private掉，避免直接new SingleTon()

12 super();13 }14

15 /**

16 * 因为是单例，所以只能通过static方法来获取实例，因此必须是static的。17 * 方法实现较为简单，因为instance已经在加载类的时候被初始化好了，所以不存在多线程并发造成的问题18 */

19 public staticSingleTon getInstance(){20 returninstance;21 }22 }

饿汉式的优点是：只有第一次用到的时候才进行初始化，故在还没用到的时候，会省内存； 缺点是：需要用synchronized关键字进行锁的控制，性能会差一些，代码写起来麻烦些。饿汉式的实现代码如下：

1 /*饿汉式单例2 * @author James Chong3 */

4 public classSingleTon {5

6 private static volatile SingleTon instance;//volitile稍后会解释

7 publicString url;8

9 privateSingleTon(){10 super();11 url = "http://www.laomiaopu.com";12 }13

14 public staticSingleTon getInstance(){15 if(null ==instance){16 synchronized(SingleTon.class){//稍后会解释为什么synchronized要这么用，并且需要判断两次null == instance

17 if(null ==instance){18 instance = newSingleTon();19 }20 }21 }22 returninstance;23 }24

25 public static synchronized voidf1(){26 System.out.println("吉姆斯是个大帅哥！");27 System.out.println("http://www.laomiaopu.com");28 }29 }

1. 一般用synchronized修饰第14行的getInstance()方法就可以了，干嘛要把synchronized块写到函数体里呢？

原因如下：假设SingleTon这个类还有个synchronized的static函数f1()，那么，一旦调用f1()正在进行的时候，SingleTon的class对象会被锁住，故而getInstance()方法就要等待了。同理，一旦调用getInstance()正在进行的时候，f1()就无法被调用，只能等待getInstance()执行完了才能执行。所以把synchronized写到函数里面，实际上是减小了锁的粒度。这样当instance已经被实例化了的时候，getInstance()这个函数是不会加锁的，故不影响f1()函数的调用。

2. 为啥要判断两次null == instance呢？把第15行的外层if判断去掉不行吗？

行！去掉也不会出错，但是如果判断两次性能更好。因为如果只判断一次的话，每次执行getInstance()函数都要对synchronized块进行加锁；而如果进行两次判断的话，只有第一次调用的时候(即instance==null)的时候会对synchronized块进行加锁，其他时候(如果发现instance!=null)是不需要加锁的。

3.把第17行的内存if判断去掉不行吗？

不行！很有可能当外层判断的时候，instance确实是null；但是到了synchronized块中，执行第18行的instance = new SingleTon();的时候，instance已经被其他的线程给实例化了。

4. volatile是否有必要？

如果只判断一次null==instance的话，就没必要了。但如果像本博客代码里写的那样，判断了两次null==instance，那么volatile是必要的。

为什么呢？举个反例，假设线程thread1走到了第15行的if判断发现instance==null成立，于是都进入了外部的if体。这时候thread1先获取了synchronized块的锁，于是thread1线程会执行第18行的instance = new SingleTon();这句代码，问题就出在这里，这条语句它不是原子性执行的。在Java里，实例化一个对象的过程简单地讲，可以分为两步1)先为instance对象分配一块内存，2)在这块内存里为instance对象里的成员变量赋值(比如第11行里为url赋值)。假设当thread1执行完第1)步而还没有执行第2)步的时候，另外一个线程thread2走到了第15行，这时候instance已经不是null了，于是thread2直接返回了这个instance对象。有什么问题呢？instance对象的初始化(变量赋值等操作)还没执行完呢！thread2里直接得到了一个没有初始化完全的对象，就有可能导致很严重的问题了。

那么volatile关键字有啥作用呢？当用volatile修饰了instance变量之后，对instance的写操作”先行发生“于对它的读操作。(这是Java虚拟机里的先行发生原则，不明白的网友可以留言或是看看Java虚拟机的相关资料。)这样就保证了，thread1中的instance变量被完全初始化之后，thread2才能读取它，当没有完成初始化时，thread2只能等会儿啦。

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