Java中线程安全的单例模式

一时失言乱红尘 2022-04-18 01:15 187阅读 0赞

# Java中线程安全的单例模式 #

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[chen\_gangl][wKioL1LOBz_iI1dQAAAefiPAxyA974_middle.jpg 1]0人评论104人阅读2013-07-25 11:23:13

写出一个单例模式（Singleton Pattern）

public final class EagerSingleton   
\{   
  private static EagerSingleton singObj = new EagerSingleton();   
  private EagerSingleton()\{   
  \}   
  
  public static EagerSingleton getSingleInstance()\{   
     return singObj;  
  \}   
\}   
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）。

public final class LazySingleton   
\{   
  private static LazySingleton singObj = null;   
  
  private LazySingleton()\{   
  \}   
  
  public static LazySingleton getSingleInstance()\{   
      if(null == singObj) singObj = new LazySingleton();  
        return singObj;  
  \}   
\}   
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。**这种写法线程安全吗？不安全。这是因为在多个线程可能同时运行到if(null == singObj)，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。

public final class ThreadSafeSingleton   
\{   
  private static ThreadSafeSingleton singObj = null;   
  
  private ThreadSafeSingleton()\{   
  \}   
  
  public static **Synchronized** ThreadSafeSingleton getSingleInstance()\{   
      if(null == singObj ) singObj = new ThreadSafeSingleton();  
          return singObj;  
  \}   
\}   
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）。

public final class DoubleCheckedSingleton   
\{   
  private static DoubleCheckedSingletonsingObj = null;   
  
  private DoubleCheckedSingleton()\{   
  \}   
  
  public static DoubleCheckedSingleton getSingleInstance()\{   
9       if(null == singObj ) \{  
10             Synchronized(DoubleCheckedSingleton.class)\{  
11                    if(null == singObj)  
12                          singObj = new DoubleCheckedSingleton();  
13             \}  
14       \}  
15       return singObj;  
  \}   
\}   
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。

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。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！

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