單例模式
單例模式幾乎是最簡(jiǎn)單的模式了
public class Singleton {
private Singleton(){};
private static Singleton singleton = null;
public static Singleton getInstance()
{
if(singleton == null)
{
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
私有化構(gòu)造方法富弦。
靜態(tài)的Singleton singleton和getInstance()方法茫舶。
但是上面這種做法是線程不安全的,會(huì)造成數(shù)據(jù)污染因宇。
改進(jìn)如下DCL(Double Check Lock)：
public class Singleton {
private Singleton(){};
private static volatile Singleton singleton = null;
public static Singleton getInstance(){
if(singleton == null)
{
synchronized (Singleton.class)
{
if(singleton == null)
{
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
volatile 關(guān)鍵字有和 synchronized 相當(dāng)?shù)男Ч婕簦情_銷更小，修飾變量彩郊。
synchronized 修飾方法或方法塊前弯。具體參考下Java 并發(fā)編程：volatile的使用及其原理getInstance()方法中需要使用同步鎖synchronized (Singleton.class)防止多線程同時(shí)進(jìn)入造成instance被多次實(shí)例化
可以看到上面在synchronized (Singleton.class)外又添加了一層if，這是為了在instance已經(jīng)實(shí)例化后下次進(jìn)入不必執(zhí)行synchronized (Singleton.class)獲取對(duì)象鎖秫逝，從而提高性能恕出。
總體上來(lái)說(shuō)volatile的理解還是比較困難的，如果不是特別理解违帆，也不用急浙巫，完全理解需要一個(gè)過(guò)程，在后續(xù)的文章中也還會(huì)多次看到volatile的使用場(chǎng)景刷后。這里暫且對(duì)volatile的基礎(chǔ)知識(shí)和原來(lái)有一個(gè)基本的了解的畴。總體來(lái)說(shuō)尝胆，volatile是并發(fā)編程中的一種優(yōu)化丧裁，在某些場(chǎng)景下可以代替Synchronized。但是含衔，volatile的不能完全取代Synchronized的位置煎娇，只有在一些特殊的場(chǎng)景下，才能適用volatile贪染』呵海總的來(lái)說(shuō)，必須同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件才能保證在并發(fā)環(huán)境的線程安全：
（1）對(duì)變量的寫操作不依賴于當(dāng)前值杭隙。
（2）該變量沒(méi)有包含在具有其他變量的不變式中哟绊。
說(shuō)的好復(fù)雜，說(shuō)點(diǎn)簡(jiǎn)單的寺渗，下面摘錄于《設(shè)計(jì)模式解析與實(shí)戰(zhàn)》
上面代碼這樣定義singleton ,不添加volatile關(guān)鍵字時(shí)：
private static Singleton singleton = null;
假設(shè)線程A執(zhí)行到singleton = new Singleton(); 語(yǔ)句匿情，這里看起來(lái)是一句代碼兰迫，但實(shí)際上它并不是一個(gè)原子操作，這句代碼最終會(huì)編譯成多條匯編指令炬称，它大致做了3件事情汁果。
（1）給Singleton的實(shí)例分配內(nèi)存
（2）調(diào)用Singleton()的構(gòu)造函數(shù)，初始化成員字段玲躯。
（3）將singleton對(duì)象指向分配的內(nèi)存空間（此時(shí)singleton就不是null了）
??但是据德，由于Java編譯器允許處理器亂序執(zhí)行，以及JDK1.5之前JMM(Java Memory Model, 即Java內(nèi)存模型)中Cache跷车、寄存器到主內(nèi)存回寫順序的規(guī)定棘利，上面的第二和第三的順序是無(wú)法保證的，也就是說(shuō)朽缴，執(zhí)行順序可能是1-2-3也可能是1-3-2善玫，如果是后者，并且在3執(zhí)行完畢密强，2未執(zhí)行之前茅郎，被切換到線程B上，這時(shí)候singleton因?yàn)橐呀?jīng)在線程A內(nèi)執(zhí)行過(guò)第三點(diǎn)或渤，singleton已經(jīng)是非空了系冗，所以，線程B直接取走singleton薪鹦，再使用時(shí)就會(huì)出錯(cuò)掌敬，這就是DCL(Double Check Lock)失效問(wèn)題，而且這種難以追蹤難以重現(xiàn)的錯(cuò)誤可能會(huì)影響很久池磁。
??在JDK1.5之后奔害，SUN官方已經(jīng)注意到這種問(wèn)題，調(diào)整了JVM,具體化了volatile關(guān)鍵字框仔，因此舀武，如果JDK是1.5或之后的版本，只需要將singleton的定義改成private volatile static Singleton singleton = null; 就可以保證singleton對(duì)象每次都是從主內(nèi)存中讀取离斩，就可以使用DCL的寫法來(lái)完成單例模式银舱。當(dāng)然，volatile或多或少也會(huì)影響到性能跛梗，但考慮到程序的正確性寻馏，犧牲這點(diǎn)性能還是值得的。
內(nèi)部類單例模式
??DCL雖然在一定程度上解決了資源消耗核偿、多余的同步诚欠、線程安全等問(wèn)題，但是它還是在某些情況下出現(xiàn)了失效的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題被稱為雙重檢查鎖定（DCL）失效轰绵，在《Java并發(fā)編程實(shí)踐》一書的最后談到了這個(gè)問(wèn)題粉寞，并指出這種“優(yōu)化”是丑陋的，不贊成使用左腔。而建議使用如下的代碼替換唧垦。
public class Singleton {
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.sInstence;
}
/**
* 靜態(tài)內(nèi)部類
*/
private static class SingletonHolder{
private static final Singleton sInstence = new Singleton();
}
}
&emsp&emsp當(dāng)?shù)谝淮渭虞dSingleton類時(shí)并不會(huì)初始化sInstence,只有在第一次調(diào)用Singleton的getInstance()方法時(shí)才導(dǎo)致sInstence被初始化，因此液样，第一次調(diào)用getInstance()方法會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)加載SingletonHodler類,這種方式不僅能夠確保線程安全振亮，也能夠保證單例對(duì)象的唯一性，同時(shí)也延遲了單例的實(shí)例化鞭莽，所以這是推薦使用的單例模式實(shí)現(xiàn)方式坊秸。
