线程基础-单例模式

设计模式中有单例模式，线程中也如此。在java语言中，引入了对象互斥锁的概念，来保证共享数据操作的完整性。每个对象都对应于一个可称为“互斥锁”的标记，这个标记是用来保证在任一时刻，只能由一个线程访问该对象。线程中我们使用关键字synchronized来与对象进行互斥的联系。当某个对象用synchronized修饰时，表明该对象在任一时刻只能由一个线程访问。

单例有饿汉式与懒汉式之分。下面是这两种写法：

懒汉式

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

这种方式简洁效率高，没有锁，但是它在创建类时默认创建了实例，会导致内存使用效率降低。

饿汉式：

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

饿汉式是线程安全的，它在类创建的同时就已经创建好一个静态的对象供系统使用，以后不再改变；

懒汉式如果在创建实例对象时不加上synchronized则会导致对对象的访问不是线程安全的。如上面的代码中，假设A线程在第一次调用到instance=new Singleton()时进行初始化操作，这时B线程进入该方法的时候会直接return 一个空的对象，这样也是线程不安全的。

改进的饿汉式

这种方式采用了二次判断的方式

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

采用二次判断，第一次内部判断外加了一层锁，这样就防止了其他线程进入该 方法。如果仅有这一层判断，那么其他线程都不会进入该方法进行等待。正如水房打水，需要排队，如果第一个打水时发现没水了不告诉后面的人，那么其他人岂不是浪费时间等待，何不直接挂牌书写：断水二字，让他人散了吧。所以在加上二层判断后，其他线程就会直接判断是否初始化，直接return即可。

    这种改进的二次判断法效率比前面的高，但是两次判断使得代码有些复杂，因此懒汉式有了另一种内部类的方式。

改进的懒汉式

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">public class Singleton  {      private Singleton()      {      }        private static class Inner   //私有的静态内部类      {          static Singleton singleton = new Singleton();      }        public static Singleton getInstance()      {          return Inner.singleton;      }  }  </span>

因为Java机制规定，内部类Inner只有在getInstance()方法第一次调用的时候才会被加载（实现了lazy），而且其加载过程是线程安全的。内部类加载的时候实例化一次instance。使用私有的静态内部类，当不调用getInstance()方法时，就不会调用这个内部类，就不会产生实例。并且没有使用锁，不会产生无用的实例。这是最好的方法。

通过比较，单例模式的知识还是很多的，两种饿汉式两种懒汉式，每一种都有改进之处，不怕不知道，一学吓一跳，单例模式我们真的理解了吗？