首页 > 代码库 > 线程安全的单例模式
线程安全的单例模式
转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_75247c770100yxpb.html
面试的时候，常常会被问到这样一个问题：请您写出一个单例模式（Singleton Pattern）吧。好吧，写就写，这还不容易。顺手写一个：
1 //饥饿模式 2 public final class EagerSingleton 3 { 4 private static EagerSingleton singObj = new EagerSingleton(); 5 6 private EagerSingleton(){ 7 } 8 9 public static EagerSingleton getSingleInstance(){ 10 return singObj；11 } 12 }
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）。
1 //懒汉模式 2 public final class LazySingleton 3 { 4 private static LazySingleton singObj = null; 5 6 private LazySingleton(){ 7 } 8 9 public static LazySingleton getSingleInstance(){ 10 if(null == singObj ) singObj = new LazySingleton();11 return singObj；12 } 13 }
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第九行，判断singObj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。
1 //懒汉模式加Synchronized 2 public final class ThreadSafeSingleton 3 { 4 private static ThreadSafeSingleton singObj = null; 5 6 private ThreadSafeSingleton(){ 7 } 8 9 public static Synchronized ThreadSafeSingleton getSingleInstance(){ 10 if(null == singObj ) singObj = new ThreadSafeSingleton();11 return singObj；12 } 13 }
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）。
1 //双重检查锁 2 public final class DoubleCheckedSingleton 3 { 4 private static DoubleCheckedSingletonsingObj = null; 5 6 private DoubleCheckedSingleton(){ 7 } 8 9 public static DoubleCheckedSingleton getSingleInstance(){ 10 if(null == singObj ) {11 Synchronized(DoubleCheckedSingleton.class){12 if(null == singObj)13 singObj = new DoubleCheckedSingleton();14 }15 }16 return singObj；17 } 18 }
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，其他线程在第九行就可以判断跳过锁的的代价直接到第15行代码了。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执行到了第9行，它判断对象为空，于是线程A执行到第12行去初始化这个对象，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也执行到了第九行，它判断不为空，于是直接跳到15行得到了这个对象。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，不推荐使用！所以当你的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。这种写法最大的美在于，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。
1 //Initialization on Demand Holder 2 public class Singleton 3 { 4 private static class SingletonHolder 5 { 6 public final static Singleton instance = new Singleton(); 7 } 8 9 public static Singleton getInstance() 10 { 11 return SingletonHolder.instance; 12 } 13 }
线程安全的单例模式
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。