懶漢式

加方法鎖

public class Singleton {
    private static Singleton singleton = null;

    private Singleton() {
    }

    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

1. 直接在 getInstance() 方法加鎖，但是加鎖的范圍太大，性能低下

雙重檢查鎖定

public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton = null;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        // 1
        if (Objects.isNull(singleton)) {
            synchronized(Singleton.class) {
                if (Objects.isNull(singleton)) {
                  // 2  
                  singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

對(duì)象需要加volatile 關(guān)鍵字，主要是防止指令重排序。singleton = new Singleton();方法在執(zhí)行的時(shí)候有三個(gè)指令：

memory = allocate();　　// 1：分配對(duì)象的內(nèi)存空間
ctorInstance(memory);　// 2：初始化對(duì)象
instance = memory;　　// 3：設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址

當(dāng)線程A獲取到鎖，執(zhí)行初始化的時(shí)候發(fā)生了指令重排，1->3->2。當(dāng)2還沒有被執(zhí)行時(shí)，線程B執(zhí)行到代碼標(biāo)記1的位置，這時(shí)判斷到對(duì)象不為空，直接返回該對(duì)象，但是這個(gè)時(shí)候該對(duì)象可能還并沒有完成初始化，導(dǎo)致線程B在執(zhí)行過程中拋錯(cuò)。

靜態(tài)內(nèi)部類

public class Singleton {
    private static class LazyHolder {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

既實(shí)現(xiàn)了線程安全，又避免了同步帶來的性能影響。JVM在類的初始化階段（即在Class被加載后，且被線程使用之前），會(huì)執(zhí)行類的初始化。在 執(zhí)行類的初始化期間，JVM會(huì)去獲取一個(gè)鎖。這個(gè)鎖可以同步多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)類的初始化。使用這種方式，我們是允許new Singleton();過程發(fā)生指令重排的。

使用枚舉的形式

public class EnumSingleton {
    private EnumSingleton() {
    }

    public static EnumSingleton getInstance() {
        return Singleton.INSTANCE.getInstance();
    }

    private enum Singleton {
        INSTANCE(new EnumSingleton());
        private EnumSingleton singleton;

        //JVM會(huì)保證此方法絕對(duì)只調(diào)用一次
        Singleton(EnumSingleton singleton) {
            this.singleton = singleton;
        }

        public EnumSingleton getInstance() {
            return singleton;
        }
    }
}

JVM會(huì)保證枚舉類構(gòu)造方法絕對(duì)只調(diào)用一次，所以保證了對(duì)象實(shí)例的唯一性

餓漢式

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

    private Singleton() {
    }

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