線程安全的單例模式常見寫法是雙重檢查加鎖。代碼如下：

class Singleton{

    private volatile static Singleton singleton;



    private Singleton(){}       

    public static Singleton getInstance(){       

        if(singleton == null){                  // 1

            synchronized(Singleton.class){      // 2

                if(singleton == null){          // 3

                    singleton = new Singleton(); // 4

                }

            }

        } 

        return singleton;           

    }

}

雙重檢查加鎖的單例模式代碼上就比較復雜，尤其體現(xiàn)在getInstance方法上，包括兩次檢查singleton是否是null，一次加鎖，singleton用關(guān)鍵字volatile修飾。為什么寫一個單例如此復雜呢？

首先是懶漢模式，實例的初始化延遲到getInstance方法中，為了保證只會生成一個實例，要先判斷singleton是否已經(jīng)初始化，如果已經(jīng)初始化了，就返回singleton，沒有的話就創(chuàng)建對象。這就是1的作用。如果是單線程的情況，這樣就夠用了。

在多線程的情況下，只有1，沒有2，3，就可能導致創(chuàng)建多個實例。例如，線程A和線程B調(diào)用getInstance方法，線程A先判斷了1，然后時間片結(jié)束了，切換到線程B，線程B判斷1，然后創(chuàng)建了singleton。時間片有切會線程A，線程A創(chuàng)建實例。這樣就線程A和線程B就分別創(chuàng)建了一個實例了。破壞了單例的結(jié)構(gòu)。

為了解決這個問題，加了synchronized保證只有一個線程進入臨界區(qū)。那只有2，沒有3，可以嗎？還是考慮和前面一模一樣的場景，這次線程A和線程B都判斷了1了，進入2，線程A先進入臨界區(qū)，線程B發(fā)現(xiàn)線程A進入了臨界區(qū)，就掛在了Singleton.class等等待隊列中，等待線程A執(zhí)行完成。線程A繼續(xù)執(zhí)行，創(chuàng)建了一個singleton實例。退出了臨界區(qū)。然后線程B被喚醒，進入臨界區(qū)，又創(chuàng)建了一個singleton實例。結(jié)果又創(chuàng)建了兩個singleton實例。

所以3的作用很明顯了。在上面例子中，如果線程B發(fā)現(xiàn)實例已經(jīng)被創(chuàng)建了(singleton不等于null)，就直接退出臨界區(qū)了。那1和3的作用似乎有點重合了，1似乎就不是必須了。2，3確實就足夠保證單例了。但是加鎖是比較消耗資源的，1就是為了減少資源的消耗。

最后，這么看來1，2，3，4就足以保證單例了。那為什么需要加volatile呢？volatile就牽扯到指令重排序的問題了。

要理解為什么要加volatile，首先要理解new Singleton()做了什么。new一個對象有幾個步驟。1.看class對象是否加載，如果沒有就先加載class對象，2.分配內(nèi)存空間，初始化實例，3.調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，4.返回地址給引用。而cpu為了優(yōu)化程序，可能會進行指令重排序，打亂這3，4這幾個步驟，導致實例內(nèi)存還沒分配，就被使用了。

再用線程A和線程B舉例。線程A執(zhí)行到new Singleton()，開始初始化實例對象，由于存在指令重排序，這次new操作，先把引用賦值了，還沒有執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。這時時間片結(jié)束了，切換到線程B執(zhí)行，線程B調(diào)用new Singleton()方法，發(fā)現(xiàn)引用不等于null，就直接返回引用地址了，然后線程B執(zhí)行了一些操作，就可能導致線程B使用了還沒有被初始化的變量。

加了volatile之后，就保證new 不會被指令重排序。

至此，這就是一個完整的懶漢模式—>線程安全的->雙重檢查加鎖單例模式。

推薦另一種單例模式的寫法：

class Singleton{
    private Singleton(){}
    
    private static class LazySomethineHolder{
        public static Singleton singleton = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return LazySomethineHolder.singleton;
    }
}