单例模式_牛客博客

不要问我为什么要记单例模式 - -

本文主要介绍单例模式以及代码解析。

首先贴上代码：

饿汉式：运行时就创建好对象了。

public class EagerSingleton {
	
	private static final EagerSingleton instance =new EagerSingleton();
	private EagerSingleton() {}
	
	public static EagerSingleton getInstance() {
		return instance;
	}
}

简介：使用static修饰对象成为静态成员变量，初始化的时候便赋值，且是类变量，每个对象共用，static修饰方法可以通过类名直接调用（静态方法里可以直接调用静态变量，要调用普通变量必须实例化对象，因为静态是类成面的），private修饰构造函数且没有其他构造函数，那么子类想继承时只能实现父类的默认构造方法，用private修饰的使用范围是类本身，子类也不行，所以也就阻止了继承。关于final下面再和懒汉式一起讲。

懒汉式：第一次调用get才创建对象。

public class LazySingleton {

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

简介：关于private，上面说到了，阻止子类继承。static上面也提到了，类静态变量和静态方法。

第一次判断instance=null，判断实例有没有创建，如果有创建了就跳过。

synchronized加同步锁：代码段加锁，而且加的是class类锁，所有对象共用的锁，同一时间只有一个对象能运行代码块内容。

第二次判断instance=null，第一次判断其实是为了优化效率，不用每次都直接获取锁，第二次才是真正避免线程安全问题的，假设有两个线程同时通过了第一次instance=null判断，都在等待锁，其中一个线程获取了锁，另一个进入阻塞状态，当第一个运行完的时候实例已经创建了，这时候第二个线程获取到锁，如果不再判断一次那么就会创建出多一个实例，所以需要再一次判断instance=null。

关于volatile下面来重点关注。

为什么懒汉式需要volatile？

参考文章：https://www.cnblogs.com/java-zzl/p/9488505.html

上面懒汉式的代码在多线程下调用可能会报错，具体报错原因：

在语句

instance=new LazySingleton();

中并不是一个原子操作，在JVM中其实是3个操作：
1.给instance分配空间、
2.调用 LazySingleton 的构造函数来实例化、
3.将instance对象指向分配的内存空间（instance指向分配的内存空间后就不为null了）；
在JVM中的及时编译存在指令重排序的优化，也就是说不能保证1,2,3执行的顺序，最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是 1-3-2，则在 3 执行完毕、2 未执行之前，被线程二抢占了，这时 instance 已经是非 null 了（但却没有初始化），所以线程二会直接返回 instance，然后使用，然后顺理成章地报错。
通过添加volatile就可以解决这种报错，前面我们介绍过volatile能够保证有序性和可见性，所以volatile可以保证1、2、3的执行顺序，没执行玩1、2就肯定不会执行3，也就是没有执行完1、2instance一直为空。

为什么饿汉式需要final？【本人理解的不够深入，大致是和volatile差不多保障是有序性，防止正确实例化之前被别的线程引用了】

static+final修饰的变量是属于编译时常量，在类加载的准备阶段就通过在编译过程的特殊处理赋值了，而不是赋默认值null。

private static final EagerSingleton instance =new EagerSingleton();

static+final保障了类加载的准备阶段就被赋值，此时的值是对象，所以又会执行类的实例化。（比较混乱，个人理解有限）

final修饰引用变量规定了引用变量不能再指向其他对象，也就是引用不可变，可是单例模式本身属性和构造函数都是私有的，本来就不能改变了，所以其实final的用处和volatile是类似的：

参考文章：https://blog.csdn.net/qq_37347341/article/details/77740215

Final 变量在并发当中，原理是通过禁止cpu的指令集重排序（重排序详解http://ifeve.com/java-memory-model-1/ http://ifeve.com/java-memory-model-2/），来保证对象的安全发布，防止对象引用被其他线程在对象被完全构造完成前拿到并使用。

（并发编程网原话：http://ifeve.com/java-memory-model/）：
与前面介绍的锁和volatile相比较，对final域的读和写更像是普通的变量访问。对于final域，编译器和处理器要遵守两个重排序规则：

在构造函数内对一个final域的写入，与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量，这两个操作之间不能重排序。
初次读一个包含final域的对象的引用，与随后初次读这个final域，这两个操作之间不能重排序。