Java这样的单例模式你学废了吗
面试结束~抽空整理下设计模式相关的知识吧？太菜了啊
第一个当然是单例模式啦。面试让你手写一个单例模式你怎么写？
看我一顿操作：
public class Singleton {private static Singleton singleton = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}return singleton;}}
感觉很easy啊，先是构造器私有化，防止外部创建实例，然后提供一个静态的方法，当实例不存在时，创建一个实例返回。但是我仔细一看，有问题。如果两个线程同时运行到if (singleton == null)那不就创建两个实例返回了吗？这可咋整？
我灵机一动，想到了之前看到过的饿汉模式：
public class Singleton {private static Singleton singleton = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return singleton;}}
是不是完美解决了线程不安全的问题？完美~
那么回到问题本身，如果预先创建对象的方式比较消耗系统资源，会拖延程序启动的速度。我如何在不预先创建对象的情况下设计一个单例模式呢？
我们直接想到的方法是加一个synchronized关键字：
public class Singleton {private static Singleton singleton = null;private Singleton() {}public static synchronized Singleton getInstance() {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}return singleton;}}
这可以说是很粗暴了，直接在静态方法上加synchronized，所有调用到这个方法的程序都需要排队一个一个执行，效率可以说是很低的，那么怎么提高效率呢？我们可以这么做：
public class Singleton {private static Singleton singleton = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {synchronized(Singleton.class) {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}}}return singleton;}}
这是双重加锁机制，先判断对象是否存在，如果不存在，加锁后再次判断，如果还不存在，则创建新的对象。这样我们是不是就完全解决了线程安全问题？其实不是的，还有一个地方更需要注意。这涉及到JVM编译时的指令重排机制，什么是指令重排？singleton = new Singleton()，会被编译器编译成如下JVM指令：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间ctorInstance(memory); //2：初始化对象instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址
在实际运行的时候有可能顺序是这样的：
memory = allocate(); //1：分配对象的内存空间instance = memory; //3：设置instance指向刚分配的内存地址ctorInstance(memory); //2：初始化对象
当线程A执行完1,3,时，instance对象还未完成初始化，但已经不再指向null。此时如果线程B抢占到CPU资源，执行 if（singleton == null）的结果会是false，从而返回一个没有初始化完成的singleton对象，也就是说获得了一个为null的对象。
怎么避免这一情况呢？
我们可以使用volatile关键字，禁止指令重排，线程安全的单例模式如下：
public class Singleton {private static volatile Singleton singleton = null;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (singleton == null) {synchronized(Singleton.class) {if (singleton == null) {singleton = new Singleton();}}}return singleton;}}
除了饿汉和懒汉模式之外还有两种创建单例的方法，第一种是静态内部类的方式，这也是一种延迟加载的方式去创建单例对象，不会造成系统资源的浪费，而且这种方式创建非常简单，线程安全，所以我比较推荐：
public class Singleton {private static class SingletonHolder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}private Singleton (){}public static final Singleton getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}}
第二种是枚举类，但是这种方式在平常开发的时候用的少，可读性不好，一般很少使用：
public enum Singleton {INSTANCE//可以省略此方法，通过Singleton.INSTANCE进行操作public static Singleton get Instance() {return Singleton.INSTANCE;}}