单例模式的几种写法

单例模式的几种写法

其实我刚刚才自学设计模式，但是投java职 位的，很容易中这道题。唉~ 这一行真难，教科书里边的东西要记住，例如那个淘宝竟然考我到现在都不知道的RAID，教科书外的东西更要多看，再例如淘宝java考spring的 mock单元测试，我更一窍不通。如果像matrix那样，几个钟头可以把东西灌进脑子里就好了。 单例模式，其实中签率很高的。开始以为这道题有分量，到现在觉得，出这道题的企业，基本上都是在等于放水。

1 饿汉式单例类

1. public class Singleton

2. {

3. private Singleton(){

4.

5. }

6.

7. private static Singleton instance = new Singleton(); 8.

9. private static Singleton getInstance(){

10.return instance;

11. }

12.}

饿汉式提前实例化，没有懒汉式中多线程问题，但不管我们是不是调用getInstance()都会存在一个实例在内存中.

2 内部类式单例类

1. public class Singleton

2. {

3. private Singleton(){

4.

5. }

6.

7. private class SingletonHoledr(){

8. private static Singleton instance = new Singleton();

9. }

10.

11.public static Singleton getInstance(){

12.return SingletonHoledr.instance;

13. }

14.}

内部类式中，实现了延迟加载，只有我们调用了getInstance(),才会创建唯一的实例到内存中.并且也解决了懒汉式中多线程的问题.解决的方式是利用了Classloader的特性.

3. 懒汉式单例类(线程不安全，只保留解决办法)

在懒汉式中，有线程A和B，当线程A运行到第8行时，跳到线程B，当B也运行到8行时，两个线程的instance都为空，这样就会生成两个实例。解决的办法是同步：

可以同步但是效率不高：

1. public class Singleton

2. {

3. private Singleton(){

4.

5. }

6.

7. private static Singleton instance;

8. public static synchronized Singleton getInstance(){

9. if(instance == null){

10.return instance = new Singleton();

11. }else{

12.return instance;

13. }

14. }

15.}

这样写程序不会出错，因为整个getInstance是一个整体的"critical section"，但就是效率很不好，因为我们的目的其实只是在第一个初始化instance的时候需要locking(加锁)，而后面取用 instance的时候，根本不需要线程同步。 于是聪明的人们想出了下面的做法：

双检锁写法：（不是所有JVM都支持，看JVM的实现）

1. public class Singleton{

2. private static Singleton single; //声明静态的单例对象的变量

3. private Singleton(){} //私有构造方法

4.

5. public static Singleton getSingle(){ //外部通过此方法可以获取对象

6. if(single == null){

7. synchronized (Singleton.class) { //保证了同一时间只能只能有一个对象访问此同步块

8. if(single == null){

9. single = new Singleton();

10. }

11. }

12. }

13.return single; //返回创建好的对象

14. }

15.}

思路很简单，就是我们只需要同步（synchronize）初始化instance的那部分代码从而使代码既正确又很有效率。

这就是所谓的“双检锁”机制（顾名思义）。很可惜，这样的写法在很多平台和优化编译器上是错误的。原因在于：instance = new Singleton()这行代码在不同编译器上的行为是无法预知的。一个优化编译器可以合法地如下实现instance = new Singleton():

1. instance = 给新的实体分配内存

2. 调用Singleton的构造函数来初始化instance的成员变量

现在想象一下有线程A和B在调用getInstance，线程A先进入，在执行到步骤1的时候被踢出了cpu。然后线程B进入，B看到的是 instance 已经不是null了（内存已经分配），于是它开始放心地使用instance，但这个是错误的，因为在这一时刻，instance的 成员变量还都是缺省值，A还没有来得及执行步骤2来完成instance的初始化。

当然编译器也可以这样实现：

1. temp = 分配内存

2. 调用temp的构造函数

3. instance = temp

如果编译器的行为是这样的话我们似乎就没有问题了，但事实却不是那么简单，因为我们无法知道某个编译器具体是怎么做的，因为在Java的memory model里对这个问题没有定义。

双检锁对于基础类型（比如int）适用。很显然吧，因为基础类型没有调用构造函数这一步。