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浅议单例模式之线程安全 作者： 远航的兵 时间：2013-01-30 [摘要] 单例模式是一种设计模式在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM中，该对象只有一个实例存在。正是由于这个特点，单例对象通常作为程序中的存放配置信息的载体，因为它能保证其他对象读到一致的信息。这种方式只需访问该单例对象即可多线程环境下，但是随着应用场景的不同，也可能带来一些同步问题。　　 本文将探讨一下在多线程环境下，使用单例对象时可能会带来的同步问题，并给出可选的解决办法。 双重检查锁 单例模式：懒汉式单例、饿汉式单例种。 单例模式特点：　　1、单例类只能有一个实例　　2、单例类必须自己创建自己的唯一实例　　3、单例类必须给所有其他对象提供这一实例 单例模式确保某个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例 [问题描述] 面试的时候，会被问到这样一个问题：请您写出一个单例模式（Singleton Pattern） 这种写法就是所谓的饥饿模式，每个对象在没有使用之前就已经初始化了。这就可能带来潜在的性能问题：如果这个对象很大呢？没有使用这个对象之前，就把它加载到了内存中去是一种巨大的浪费。针对这种情况，我们可以对以上的代码进行改进，使用一种新的设计思想——延迟加载（Lazy-load Singleton）。 /** * 演示单例模式 这种写法就是所谓的懒汉模式。它使用了延迟加载来保证对象在没有使用之前，是不会进行初始化的。但是，通常这个时候面试官又会提问新的问题来刁难一下。他会问：这种写法线程安全吗？回答必然是：不安全。 这是因为在多个线程可能同时运行到判断instance 为null，于是同时进行了初始化。所以，这是面临的问题是如何使得这个代码线程安全？很简单，在那个方法前面加一个Synchronized就OK了。 /** * 演示单例模式之线程安全 * @author Administrator * */ public class ThreadSafeSingleton { private static ThreadSafeSingleton instance; 写到这里，面试官可能仍然会狡猾的看了你一眼，继续刁难到：这个写法有没有什么性能问题呢？答案肯定是有的！同步的代价必然会一定程度的使程序的并发度降低。那么有没有什么方法，一方面是线程安全的，有可以有很高的并发度呢？我们观察到，线程不安全的原因其实是在初始化对象的时候，所以，可以想办法把同步的粒度降低，只在初始化对象的时候进行同步。 这里有必要提出一种新的设计思想——双重检查锁（Double-Checked Lock）。 /** * 演示单例模式之双重锁定 * @author Administrator * */ public class DoubleCheckedSingleton { private static DoubleCheckedSingleton instance; private DoubleCheckedSingleton() { } 这种写法使得只有在加载新的对象进行同步，在加载完了之后，其他线程就可以判断跳过锁的的代价直接了。做到很好的并发度。 至此，上面的写法一方面实现了Lazy-Load，另一个方面也做到了并发度很好的线程安全，一切看上很完美。 这是，面试官可能会对你的回答满意的点点头。 但是，你此时提出说，其实这种写法还是有问题的！问题在哪里？假设线程A执行到getSingleInstance()方法，它判断对象为空，于是线程A执行初始化这个对象，但初始化是需要耗费时间的，但是这个对象的地址其实已经存在了。此时线程B也执行getSingleInstance()方法，它判断不为空，于是直接跳到得到了这个对象。但是，这个对象还没有被完整的初始化！得到一个没有初始化完全的对象有什么用！！ 关于这个Double-Checked Lock的讨论有很多，目前公认这是一个Anti-Pattern反面模式，不推荐使用！所以当面试官听到你的这番答复，他会不会被Hold住呢？ 那么有没有什么更好的写法呢？ 有！这里又要提出一种新的模式——Initialization on Demand Holder. 这种方法使用内部类来做到延迟加载对象，在初始化这个内部类的时候，JLS(Java Language Sepcification)会保证这个类的线程安全。这种写法最大的在于，完全使用了Java虚拟机的机制进行同步保证，没有一个同步的关键字。 /** * 演示单例模式之完美实现 * @author