设计模式学习之单例模式

最近在看设计模式，之前也断断续续了解了一些，但理解都不是很深，所以想系统的学习一下。
刚开始就从简单的入手，很熟悉的单例模式：
自己之前曾经这样用过：据说叫饿汉式，我想了半天不知饿汉是什么意思。Wikipedia给了一个名词叫Traditional simple way.我喜欢这个名字，简单好记，很形象。

public class Singleton{
    private static final Singleton aInstance = new Singleton();
    public static Singleton getInstance(){
        return aInstance;
    }
}

当然，为了防止调用者私自new出Singleton,可以再加一个方法：

private Singleton(){}

JVM只会对静态初始化初始一次，所以这样写解决了单例的要求。由于这种写法在类加载的时候会立即对对象初始化，于是又有另一种推迟初始化的写法(懒汉式 Lazy initialization)：

public class Singleton{
    private static Singleton aInstance = null;
    public static Singleton getInstance(){
        if(aInstance == null){
            aInstance = new Singleton();
        }
        return aInstance;
    }
}

这样加载固然没有问题，但当对多线程的时候问题就来了。这个方法不是线程安全的。于是为了解决这个问题，我的第一个想法是加上synchronized关键字。没错ok，是一个解法，但当参考资料的时候，结果发现有大牛这样解决：

public class Singleton{
    private volatile static Singleton aInstance = null;
    public static Singleton getInstance(){
        if(aInstance == null){
            synchronized(this){
                if(aInstance == null){
                    aInstance == new Singleton();
                }
            }
        }
        return aInstance;
    }
}

这样解决了高并发量时的 synchronized 关键字降低效率的问题(synchronized 修饰的部分只会在第一次初始化的时候执行)
使用 volatile 关键字是因为它具有 synchronized 可见的特点，线程会实时得知aInstance是否实例成功。保证了线程安全，被叫做Double-checked locking.
但有人提示说volatile关键字可能会屏蔽掉虚拟机中一些必要的代码优化，所以运行效率并不是很高。没有特殊需要的情况下，这种方法也不一定能够提高效率。
除了这种解决方案以外，还有没有其他的呢。答案是肯定的。有一种充分利用了static 初始化的特点的方法，叫做initialization on demand holder idiom.wikipedia上又叫(The solution of Bill Pugh)

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

看到这个解决方案不禁拍手叫妙,它既解决了懒惰初始化，又解决了线程安全。而且代码比之前用Double-checked locking看着舒服很多。

 

由于笔者水平有限，难免会有出错之处，欢迎大家批评指正。