并发中单例模式的详细介绍（附代码）

消耗内存最严重的对象创建过程，必须对其进行约束，作为创建型模式的单例模式(Singleton)，始终保持应用程序中某一个实例有且仅有一个，可以很显著的提升程序性能。

以下将探讨singleton的四种实现方式.

 单线程下的Singleton的稳定性是极好的，可分为两大类：

1.Eager（饿汉型）： 类加载时立即创建对象。

public class EagerSingleton {     //1. 类加载时就立即产生实例对象，通过设置静态变量被外界获取     //2. 并使用private保证封装安全性     private static EagerSingleton eagerSingleton  = new EagerSingleton();          //3. 通过构造方法的私有化，不允许外部直接创建对象，确保单例的安全性     private EagerSingleton(){     }     public static EagerSingleton getEagerSingleton(){         return eagerSingleton;     }

2.Lazy（懒汉型）：类加载时没有立即创建对象，等到第一个用户获取才进行实例化。

public class LazySingleton {     //1. 类加载时并没有创建唯一实例     private static LazySingleton lazySingleton;          private LazySingleton() {     }              //2、提供一个获取实例的静态方法     public static LazySingleton getLazySingleton() {         if (lazySingleton == null) {             lazySingleton = new LazySingleton();         }          return lazySingleton;     }

就性能方面而言，LazySingleton 明显优于 EagerSingleton ，若类的加载需要耗费大量的资源(e.g. 读取大文件信息)，那么LazySingleton 的优势显而易见。但通过阅读代码，很容易发现一个致命问题。多线程间如何保持安全性？

下面将对多线程并发问题进行解析：

1、首先我们来解决同步问题 : 为什么会产生同步异常的问题呢？以一个经典例子作为解释：

有线程A,线程B同时调用getLazySingleton()获取实例，A调用时判断instance为null，正准备进行初始化时，突然A线程被挂起了，此时对象并未实例化成功，更糟的事随后发生，B线程被运行了，他也判断了instance为null，此时A，B都进入了实例化阶段，这样就产生了两个实例，破坏单例原则。

如何解救呢？ 作为一个java的开发者，对synchronized一定不陌生，提到多线程，大部分人想到的都是他（JDK6后，他的性能提升巨大，解决简单并发，非常适用）。

//由synchronized进行同步加锁 public synchronized static LazySingleton getLazySingleton() {         if (lazySingleton == null) {             lazySingleton = new LazySingleton();         }          return lazySingleton;     }

如此同步问题看似解决，但是作为一个开发者，最重要的是性能的保障，使用synchronized有利有弊，由于加锁操作，代码段被加上悲观锁，只有等一个请求完成，下个请求才能进入执行。通常加上synchronized关键字的代码片会比同等量级的代码慢上几倍，这是我们不愿见到的。那如何避免这一问题呢？在java对synchronized的定义里有这样的建议：越迟使用synchronized，性能越优（细化锁）。

###### 2.因此，我们需要开始解决性能的问题了。按照synchronized优化： ######

public class DoubleCheckLockSingleton {     //使用volatile保证每次取值不是从缓存中取，而是从真正对应的内存地址中取.（下文解释）     private static volatile DoubleCheckLockSingleton doubleCheckLockSingleton;          private DoubleCheckLockSingleton(){              }          public static DoubleCheckLockSingleton getDoubleCheckLockSingleton(){         //配置双重检查锁（下文解释）         if(doubleCheckLockSingleton == null){             synchronized (DoubleCheckLockSingleton.class) {                 if(doubleCheckLockSingleton == null){                     doubleCheckLockSingleton = new DoubleCheckLockSingleton();                 }             }         }         return doubleCheckLockSingleton;     } }

上述源码就是经典的volatile关键字（JDK1.5 后重生）+双重检查锁（DoubleCheck），最大程度的优化了sychronized带来的性能开销。下面将为大家解释volatile与DoubleCheck。

1.volatile

1.1 遵循着摩尔定律，内存的读写速度已远不能满足CPU，因此现代计算机引入了在CPU上添加高速缓存的机制，由缓存预读取内存的值，并暂存于缓存中，通过计算，再更新内存中的相应值。

1.3 volatile的另一个功能也是和JVM相关，即JVM会通过自身的判断，将源码的执行顺序重排，保证指令流水线连贯性，以达到最优的执行方案。这种做法提高了性能，但对DoubleCheck却会产生意想外的结果，两线程可能互相干扰。而volatile提供了happens-before guarantee（写优先于读），使对象不被干扰，保证安全的稳定性。

2.DoubleCheck

这是现代编程的遗留，假设进入同步块之后，对象已被实例化，此时需再次进行判断。

当然还有一种官方推荐的单例实现方法：

由于类的构造在定义中已是原子性的，因此上述的各种问题都不会再产生，是一种很好的单例实现方式，推荐使用。

//使用内部类进行单例构造 public class NestedClassSingleton {     private NestedClassSingleton(){              }     private static class SingletonHolder{         private static final NestedClassSingleton nestedClassSingleton = new NestedClassSingleton();     }     public static NestedClassSingleton getNestedClassSingleton(){         return SingletonHolder.nestedClassSingleton;     } }

以上就是并发中单例模式的详细介绍（附代码）的详细内容，更多内容请关注技术你好其它相关文章！