单例模式的6种写法，线程安全和线程不安全

水深无声 2023-06-08 10:45 54阅读 0赞

**单例模式**

*  懒汉式线程不安全的

//懒汉式
    //线程不安全的
    public class Singleton { 
    	private static Singleton instance = null;
     
    	// 私有化构造方法
    	private Singleton() { 
     
    	}
     
    	public static Singleton getInstance() { 
    		if (instance == null) { 
    			instance = new Singleton();
    		}
    		return instance;
    	}
     
    }

*  懒汉式线程安全的

public class Singleton { 
    	private volatile static Singleton instance = null;
     
    	// 私有化构造方法
    	private Singleton() { 
     
    	}
     	public static synchronized Singleton getInstance() {   
             if (instance == null) {   
                 instance = new Singleton();  
             }  
             return instance;  
         }  
    }

但是，synchronized关键字锁住的是这个对象，这样的用法，在性能上会有所下降，因为每次调用getInstance()，都要对对象上锁，事实上，只有在第一次创建对象的时候需要加锁，之后就不需要了，所以，这个地方需要改进。我们改成下面这个：

*  **采用双重if**

//懒汉式线程安全的
    public class Singleton { 
    	private volatile static Singleton instance = null;
     
    	// 私有化构造方法
    	private Singleton() { 
     
    	}
     
    	public static Singleton getInstance() { 
    		if (instance == null) { 
    			synchronized (Singleton.class) { 
    				if (instance == null) { 
    					instance = new Singleton();
    				}
    			}
     
    		}
    		return instance;
    	}
     
    }

解决了之前提到的问题，将synchronized关键字加在了内部，也就是说当调用的时候是不需要加锁的，只有在instance为null，并创建对象的时候才需要加锁，性能有一定的提升。但是，这样的情况，还是有可能有问题的，看下面的情况：在Java指令中创建对象和赋值操作是分开进行的，也就是说instance = new Singleton();语句是分两步执行的。但是JVM并不保证这两个操作的先后顺序，也就是说有可能JVM会为新的Singleton实例分配空间，然后直接赋值给instance成员，然后再去初始化这个Singleton实例。这样就可能出错了，我们以A、B两个线程为例：

1.  > A、B线程同时进入了第一个if判断
2.  > A首先进入synchronized块，由于instance为null，所以它执行instance = new Singleton();
3.  > 由于JVM内部的优化机制，JVM先画出了一些分配给Singleton实例的空白内存，并赋值给instance成员（注意此时JVM没有开始初始化这个实例），然后A离开了synchronized块。
4.  > B进入synchronized块，由于instance此时不是null，因此它马上离开了synchronized块并将结果返回给调用该方法的程序。
5.  > 此时B线程打算使用Singleton实例，却发现它没有被初始化，于是错误发生了。

*  **采用饿汉式，本就线程安全**

//饿汉式，本就线程安全
    public class Singleton { 
    	private static Singleton instance = new Singleton();
     
    	// 私有化构造方法
    	private Singleton() { 
     
    	}
     
    	public static Singleton getInstance() { 
    		return instance;
    	}
     
    }

*  **静态内部类实现**  
    可支持懒加载（调用的时候才初始化内部类），也是线程安全的。加载SingleTon时，静态内部类SingleTonHoler不会被同时加载。当访问其静态变量、方法时，静态内部类才被加载并初始化。

//静态内部类实现
    public class Singleton { 
    	private static class SingletonHoler { 
    		
    		private static Singleton instance = new Singleton();
    	}
     
    	private Singleton() { 
    	}
     
    	public static Singleton getInstance() { 
    		return SingletonHoler.instance;
    	}
     
    }

*  枚举实现单例，线程安全，还能防止反射

//枚举实现单例，线程安全，还能防止反射
    public enum Singleton { 
    	uniqueInstance;// 定义一个枚举的元素，它 就代表了Singleton的一个实例
     
    	public void singletonOperation() { 
    		System.err.println("功能处理");
    	}
     
    }

前面的单例模式防止反射可以在构造方法中判断对象是否为null，然后抛出异常

private Singleton () { 
            if (instance !=null){ 
                throw new RuntimeException("单例对象已经存在");
            }
        }

--------------------