线程安全的单例模式(Singleton)

解决思路

• 饿汉模式
• 懒汉模式
• 改良的懒汉模式：基于类初始化的方式（Initialization On Demand Holder Idiom）
• 双重检查锁模式(Double Checked Locking Pattern)

饿汉模式

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

特点：

• 使用静态初始化

优点：

• 实现简单
• 没有锁竞争

缺点：

• 在类被加载时就会初始化，如果加载类的目的不是获取实例（比如存在静态成员INFO，有代码调用了Singleton.INFO），就会浪费内存空间

懒汉模式

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

特点：

• 在调用getInstance时初始化

优点：

• 不会造成空间的浪费
• 实现也简单

缺点：

• 每次获取实例都要获取锁，浪费时间

改良版懒汉模式：基于类初始化的方式

public class LazySingleton2 {
    private LazySingleton2() {}
    private static class SingletonHolder {
        private static LazySingleton2 instance = new LazySingleton2();
    }
    public static LazySingleton2 getInstance() {
        return SingletonHolder.instance;
    }
}

特点：

• 将实例放入静态内部类中，只有调用获取实例的方法时instance才会初始化

优点：

• 不会造成空间浪费
• 没有锁竞争
• 实现也不算复杂

缺点：

• JVM会多加载一个类

  双重检查锁模式

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

特点：

• 使用二次检查减少获取锁的次数，从而优化性能
• 必须使用volatile保证编译器不对代码执行顺序进行优化

优点：

• 惰性加载，不浪费空间
• 二次检查，思想与乐观锁类似，竞争不激烈的情况下，几乎相当于无锁
• 不会加载多余的类

缺点：

• 编码细节较之前的方法比较多
• 在Java 1.5之前不能保证功能可靠

推荐使用

• 单例类没有其他公开的静态成员或静态方法、单例一定在最开始的时候就会被加载 => 使用饿汉模式
• 其余情况 => 改良的懒汉模式
• double check细节太多，不建议使用