0.参考资料

点击查看【processon】
ProcessOn链接

1.概述

• 保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。 — 《设计模式》GoF

  1.1动机

  • 在软件系统中,经常有这样一-些特殊的类，必须保证它们在系统中只存在一个实例,才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。
  • .如何绕过常规的构造器,提供-一种机制来保证一 个类只有- 一个实例?
    • 这应该是类设计者的责任 ,而不是使用者的责任。

      1.2结构

      

      2.要点总结

1. Singleton模式中的实例构造器可以设置为 protected 以允许子类派生。
2. Singleton模式一般不要支持拷贝构造函数和Clone接口，因为这有可能导致多个对象实例，与Singleton模式的初衷违背。
3. 如何实现多线程环境下安全的Singleton?注意对双检查锁的正确实现。

   x.问题

   x.1 Synchronized锁双重校验法 内存中指令重排问题

• 双重校验(double check)示例:

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

• 如上,在同步代码块的内部和外部都判断了instance == null，这时因为，可能会有多个线程同时进入到同步代码块外的if判断中，如果在同步代码块内部不进行判空的话，可能会初始化多个实例。

• 问题所在:
  • instance = new Singleton(); 并不是原子性的操作。
  • new Object(): 汇编后的三句指令:

1.分配内存
2.new 对象
3.把内存地址给引用赋值

  - 当instance指向分配地址时，instance不为空<br />但是，2、3步之间，可能会被重排序，造成创建对象顺序变为1-3-2.    若紧接着另外一个线程来调用getInstance，取到的就是状态不正确的对象，程序就会出错。

• 解决方法:
  • 使用volatile:防止指令重排,保证有序性.

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