對(duì)幾種單例寫(xiě)法的整理，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。如何創(chuàng)建一個(gè)線程安全的單例，什么是雙檢鎖，那這篇文章可能會(huì)幫助到你。

懶漢式 非線程安全

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton (){}

    public static Singleton getInstance() {
     if (instance == null) {
         instance = new Singleton();
     }
     return instance;
    }
}

代碼簡(jiǎn)單明了，使用了懶加載模式，但是卻存在問(wèn)題。當(dāng)有多個(gè)線程并行調(diào)用 getInstance() 的時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建多個(gè)實(shí)例。在多線程下不能正常工作。

懶漢式，線程安全

public class Singleton {
    private static Singleton instance;
    private Singleton (){}

    public static synchronized Singleton getInstance() {
      if (instance == null) {
         instance = new Singleton();
      }
      return instance;
    }
}

雖做到線程安全，并且解決了多實(shí)例的問(wèn)題，但是并不高效。因?yàn)樵谌魏螘r(shí)候只能有一個(gè)線程調(diào)用 getInstance() 方法。但是同步操作只在第一次調(diào)用時(shí)才被需要，即第一次創(chuàng)建單例實(shí)例時(shí)。雙重檢驗(yàn)鎖就能解決這個(gè)問(wèn)題。

雙重檢驗(yàn)鎖

雙重檢驗(yàn)鎖，是一種使用同步塊加鎖的方法。又稱其為雙重檢查鎖，因?yàn)闀?huì)有兩次檢查 instance == null，一次是在同步塊外，一次是在同步塊內(nèi)。為何在同步塊內(nèi)還要再檢驗(yàn)？因?yàn)榭赡軙?huì)有多個(gè)線程一起進(jìn)入同步塊外的 if，如果在同步塊內(nèi)不進(jìn)行二次檢驗(yàn)的話就會(huì)生成多個(gè)實(shí)例。

public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;//聲明volatile，原子操作
    private Singleton (){}
    public static Singleton getSingleton() {
       if (instance == null) {                         //Single Checked
        synchronized (Singleton.class) {
            if (instance == null) {                 //Double Checked
                instance = new Singleton();
            }
        }
      }
      return instance;
    }
}

1. 給 instance 分配內(nèi)存
2. 調(diào)用 Singleton 的構(gòu)造函數(shù)來(lái)初始化成員變量
3. 將instance對(duì)象指向分配的內(nèi)存空間（執(zhí)行完這步 instance 就為非 null 了）

在 JVM 的即時(shí)編譯器中存在指令重排序的優(yōu)化。上面的2和3的順序是不能保證的，最終執(zhí)行順序有可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，則在 3 執(zhí)行完畢、2 未執(zhí)行之前，被其他線程搶占，這時(shí) instance 已經(jīng)是非 null 了（但卻沒(méi)有初始化），所以線程二會(huì)直接返回 instance，然后使用，最后報(bào)錯(cuò)，所以才要使用volatile

volatile

• 禁止指令重排序優(yōu)化。也就是說(shuō)，在 volatile 變量的賦值操作后面會(huì)有一個(gè)內(nèi)存屏障（生成的匯編代碼上），讀操作不會(huì)被重排序到內(nèi)存屏障之前。比如上面的例子，取操作必須在執(zhí)行完 1-2-3 之后或者 1-3-2 之后，不存在執(zhí)行到 1-3 然后取到值的情況。從「先行發(fā)生原則」的角度理解的話，就是對(duì)于一個(gè) volatile 變量的寫(xiě)操作都先行發(fā)生于后面對(duì)這個(gè)變量的讀操作（這里的“后面”是時(shí)間上的先后順序）。
• 特別注意在 Java 5 以前的版本使用 volatile 的雙檢鎖還是有問(wèn)題的。其原因是 Java 5 以前的 JMM （Java 內(nèi)存模型）是存在缺陷的，即時(shí)將變量聲明成 volatile 也不能完全避免重排序，主要是 volatile 變量前后的代碼仍然存在重排序問(wèn)題。這個(gè) volatile 屏蔽重排序的問(wèn)題在 Java 5 中才得以修復(fù)，所以在這之后才可以放心使用 volatile。

餓漢式 static final field

單例的實(shí)例被聲明成 static 和 final 變量，開(kāi)始就加載類(lèi)到內(nèi)存中時(shí)就會(huì)初始化，所以創(chuàng)建實(shí)例本身是線程安全的。

public class Singleton{
   //類(lèi)加載時(shí)就初始化
   private static final Singleton instance = new Singleton();
   private Singleton(){}
   public static Singleton getInstance(){
     return instance;
   }
}

• 缺點(diǎn)：不是一種懶加載模式
• 單例會(huì)在加載類(lèi)后一開(kāi)始就被初始化，即使客戶端沒(méi)有調(diào)用 getInstance()方法。
• 餓漢式的創(chuàng)建方式在某些場(chǎng)景中無(wú)法使用：如 Singleton 實(shí)例的創(chuàng)建是依賴參數(shù)或配置文件的，在 getInstance() 之前必須調(diào)用某個(gè)方法設(shè)置參數(shù)給它，這種單例就無(wú)法使用了。

靜態(tài)內(nèi)部類(lèi) static nested class

該方法也是《Effective Java》上推薦的。

public class Singleton { 
   private static class SingletonHolder { 
     private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); 
   } 
   private Singleton (){} 
   public static final Singleton getInstance() { 
     return SingletonHolder.INSTANCE; 
   } 
}

• 使用JVM本身機(jī)制保證了線程安全問(wèn)題；
• 由于 SingletonHolder 是私有的，除了 getInstance() 外沒(méi)有辦法訪問(wèn)它，懶漢式；
• 同時(shí)讀取實(shí)例的時(shí)候不會(huì)進(jìn)行同步，沒(méi)有性能缺陷；
• 不依賴 JDK 版本。

枚舉 Enum

用枚舉寫(xiě)單例太簡(jiǎn)單

public enum Singleton {
   INSTANCE;
}

可通過(guò)Singleton.INSTANCE來(lái)訪問(wèn)實(shí)例，這比調(diào)用getInstance()方法簡(jiǎn)單多了。創(chuàng)建枚舉默認(rèn)就是線程安全的，還能防止反序列化導(dǎo)致重新創(chuàng)建新的對(duì)象。但還是很少看到有人這樣寫(xiě)。

總結(jié)

一般來(lái)說(shuō)，單例模式有五種寫(xiě)法：懶漢、餓漢、雙重檢驗(yàn)鎖、靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)、枚舉。上述所說(shuō)都是線程安全的實(shí)現(xiàn)

• 一般使用餓漢式
• 要求懶加載傾向靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)
• 反序列化創(chuàng)建對(duì)象用枚舉。