單例模式是我們平常很容易遇到一個(gè)設(shè)計(jì)模式，而且也是面試中肯定會(huì)手寫的。本文主要針對(duì)單例模式的幾種寫法來做個(gè)簡單的說明锭吨，希望能幫助到讀者。

懶漢式（線程不安全）

? 最簡單的懶漢式寒匙，線程不安全的零如，代碼如下所示：

這段懶漢式的單例模式代碼，存在致命的問題锄弱。當(dāng)有多個(gè)線程并行的去調(diào)用getInstance()方法的時(shí)候考蕾，就會(huì)去創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例，也就是說在多線程下不能正常工作会宪。

懶漢式（線程安全）

為了解決線程不安全的問題肖卧，最簡單的方法就是將整個(gè)getInstance()方法進(jìn)行同步，添加（synchronized）掸鹅。

餓漢式（static final field）

這種方式很簡單塞帐，單例的實(shí)例被聲明為static和final類型的，在第一次加載到內(nèi)存的時(shí)候就已經(jīng)被實(shí)例化了巍沙，所以創(chuàng)建實(shí)例本身是線程安全的葵姥，代碼如下所示：

餓漢式的缺點(diǎn)是單例會(huì)在加載類一開始就會(huì)被實(shí)例化，即使客戶端沒有調(diào)用getInstance()方法赎瞎，這樣的話就會(huì)去占用一部分內(nèi)存空間牌里，但是類卻沒有被用到。

雙重檢驗(yàn)鎖

雙重檢驗(yàn)鎖是一種使用同步塊加鎖的方法务甥。因?yàn)闀?huì)有兩次 instance == null牡辽，一次是在同步塊外，一步是在同步塊內(nèi)敞临。為什么還要在同步塊內(nèi)還要在做一次檢查呢态辛？這是因?yàn)榭赡苡卸鄠€(gè)線程一起進(jìn)入到同步塊外的if，如果在同步塊內(nèi)不進(jìn)行第二次判斷的話就會(huì)生成多個(gè)實(shí)例了挺尿。代碼如下所示：

這段代碼看起來很完美奏黑，但是它在多線程下還是有線程安全問題的炊邦。主要在于 instance = new Singleton()這句，類的實(shí)例化并不是一個(gè)原子操作熟史，在JVM里面已經(jīng)把這個(gè)操作分為了一下三個(gè)步驟：

（1）給instance分配內(nèi)存

（2）調(diào)用Singleton的構(gòu)造函數(shù)來初始化成員變量

（3）將instance對(duì)象指向分配的內(nèi)存空間（執(zhí)行完這步instance就變成非null的了）

但是JVM的即時(shí)編譯器中存在指令重排序的優(yōu)化馁害。也就是說上面的第二步和第三步的順序是不能保證的，最終的執(zhí)行順序可能是1--->2--->3蹂匹，也可能是1--->3--->2碘菜。如果是后者，則在3執(zhí)行完畢之后限寞，2未執(zhí)行之前忍啸，被線程二搶占了，這時(shí)instance已經(jīng)是非null的了（但是卻沒有進(jìn)行初始化）履植，所以線程二會(huì)直接返回instance计雌，然后使用，然后順理成章的報(bào)錯(cuò)了玫霎。

注意：假如有兩個(gè)線程去執(zhí)行這段代碼凿滤，線程一進(jìn)入之后，（線程二搶占是搶占CPU而不是搶占的鎖鼠渺，一個(gè)CPU只允許一個(gè)線程在運(yùn)行鸭巴，而鎖是不能被搶占的只能等待......）眷细。此時(shí)拦盹，線程一持有鎖，線程二不能進(jìn)入到synchronized(Singleton.class)同步代碼塊中溪椎，而是運(yùn)行到第一個(gè)if條件判斷的地方普舆，由于線程一在執(zhí)行new Singleton()的時(shí)候運(yùn)行了1---->3（JVM即時(shí)編譯器不能保證指令重排序），所以instance已經(jīng)是非null的了校读，但是并沒有進(jìn)行初始化沼侣，此時(shí)線程二會(huì)直接返回instance被外部調(diào)用，然后就會(huì)不出所料的報(bào)錯(cuò)歉秫。所以我們需要用volatile去修飾蛾洛，禁止編譯器的指令重排序。

對(duì)于以上我們碰到的問題雁芙，只需要把instance變量聲明為volatile類型的就可以了

volatile在這里的作用并不是為了保證變量的內(nèi)存可見性轧膘。使用volatile的主要原因是其另外一個(gè)重要的特性：禁止指令重排序優(yōu)化。也就是說兔甘，在volatile變量的賦值操作后面會(huì)有一個(gè)內(nèi)存屏障谎碍，讀操作不會(huì)被重排序到內(nèi)存屏障之前。比如上面的例子洞焙，獲取操作必須在1---->2---->3之后或者1---->3---->2之后蟆淀，不存在執(zhí)行到1---->3然后取到值的情況拯啦。從【先行發(fā)生的原則】的角度來理解的話，就是對(duì)于一個(gè)volatile變量的寫操作都先行發(fā)生于后面對(duì)這個(gè)變量的讀操作（這里的“后面”是時(shí)間上的先后順序）熔任。

注意：在JDK1.5以前的版本中使用volatile是有問題的褒链，其原因是Java5的JMM（Java內(nèi)存模型）是存在缺陷的，即使將變量聲明為volatile也不能完全避免重排序疑苔，主要是volatile變量前后的代碼仍然存在重排序的問題碱蒙，這個(gè) volatile 屏蔽重排序的問題在 Java 5 中才得以修復(fù)，所以在這之后才可以放心使用 volatile夯巷。

靜態(tài)內(nèi)部類

這種寫法使用JVM的本身機(jī)制保證了線程安全的問題赛惩；由于SingletonHolder是私有的，除了getInstance()之外沒有辦法訪問他趁餐，因?yàn)樗菓袧h式的喷兼；同時(shí)讀取實(shí)例的時(shí)候不會(huì)進(jìn)行同步，沒有性能缺陷后雷，也沒有依賴JDK的版本季惯。

枚舉

我們可以通過Singleton.INSTANC來訪問實(shí)例，這比調(diào)用getInstance()方法簡單很多臀突。創(chuàng)建枚舉默認(rèn)就是線程安全的勉抓，所以不用擔(dān)心雙檢鎖模式帶來的線程不安全的問題，而且還能防止反序列化導(dǎo)致重新創(chuàng)建新的對(duì)象候学。（增加getInstance()方法是為了讓讀者明白怎么去使用藕筋，其中print()這個(gè)方法是枚舉里面的業(yè)務(wù)方法，我們可以通過Singleton.INSTANCE.print()去調(diào)用里面的業(yè)務(wù)方法）

枚舉類的使用示例：

上面的CategoryService是我們要應(yīng)用單例模式的資源梳码，具體可以表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)連接隐圾、數(shù)據(jù)庫連接、線程池等等掰茶。獲取資源的方式很簡單暇藏，只要SomeThing.INSTANCE.getInstance()即可獲得實(shí)例。