设计模式之单例模式
一、概念
JVM中，单例对象只有一个实例存在。
二、饿汉式实现
public class Singleton {
private static Singleton instance = new Singleton();
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
最简单的实现方式，但是如果对象的构造耗费时间，可能采用懒汉式更好。
三、懒汉式实现一
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton() {
}
public static synchronized Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
也是很简单粗暴的懒汉式实现方式，每次获取单例的时候都需要获取排他锁，效率差。
四、懒汉式实现二
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized(Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
1、双重判断
- 第一次判断是防止实例化完毕后的无效同步处理
- 如果没有第二次校验，假设线程t1执行了第一次校验后，判断为null，这时t2也获取了CPU执行权，也执行了第一次校验，判断也为null。接下来t2获得锁，创建实例。这时t1又获得CPU执行权，由于之前已经进行了第一次校验，结果为null（不会再次判断），获得锁后，直接创建实例。结果就会导致创建多个实例。所以需要在同步代码里面进行第二次校验，如果实例为空，则进行创建。
2、指令重排
指令重排序是JVM为了优化指令，提高程序运行效率，在不影响单线程程序执行结果的前提下，尽可能地提高并行度。
也就是说，JVM为了执行效率会将指令进行重新排序，但是这种重新排序不会对单线程程序产生影响。
由于instance = new Singleton();操作并不是一个原子性指令，会被分为多个指令：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
ctorInstance(memory); //2：初始化对象
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址
但是经过重排序后如下：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间
instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址，此时对象还没被初始化
ctorInstance(memory); //2：初始化对象
3、可见性
instance需要加volatile关键字，否则会出现错误。问题的原因在于JVM指令重排优化的存在。在某个线程创建单例对象时，在构造方法被调用之前，就为该对象分配了内存空间（空白内存）并将分配的内存地址赋值给instance字段了，然而该对象可能还没有初始化。若紧接着另外一个线程来调用getInstance，取到的就是状态不正确的对象，程序就会出错。
五、懒汉式实现三
public class Singleton {
private static class SingletonHolder {
private static Singleton instance = new Singleton();
private SingletonHolder(){
}
}
public static Singleton getInstance() {
return SingletonHolder.instance;
}
}
1、加载时机
内部静态类是要在有引用了以后才会装载到内存的，所以在你第一次调用getInstance()之前，SingletonHolder是没有被装载进来的，只有在你第一次调用了getInstance()之后，里面涉及到了return SingletonHolder.instance; 产生了对SingletonHolder的引用，内部静态类的实例才会真正装载。这也就是懒加载的意思。
遇到new、getstatic、putstatic、或invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化，生成这4条指令的最常见的Java代码场景是：使用new关键字实例化对象的时候，读取或设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。
2、线程安全
虚拟机会保证一个类的
