关于多线程中单例模式的使用学习笔记

最近在学习设计模式中的单例模式，写下此篇总结，权当笔记。

单例模式是一种常见的设计模式。为了保持程序运行时jvm中单例对象只存在一个，这样的方式有这些优点：省去了繁多的new关键字的使用，节省了系统的开销，减轻了CG回收的压力，在有的系统中要求只能拥有一个实例，只有这样才能控制系统的核心逻辑不会错。

在使用单例模式时，可以使用如下例子的方法创建：

public class Single{
//使用static 修饰类的实例
private static Single sin = null;

//构造方法私有化，防止直接实例化
private Single(){}

//创建静态方法，返回本类的实例
public static Single getSingle(){
if(sin==null){
sin = new Single();
}
return sin;
}
}

以上例子可以满足基本的要求，但是如果考虑多线程时，只有上述例子的措施还是不够的。试想在线程A使用getSingle方法创建实例时，线程B也运行到了getSingle这个方法，都判断sin为null，也就都会创建sin这个实例。这对于使用final修饰的sin对象来说，是不符合java的语法的。为解决这个问题，我们想到使用synchronized关键自实现线程互斥。现将getSingle方法改造如下：

public static Single getSingle(){
synchronized(sin){
if(sin == null){
sin = new Single();
}
}
return sin;
}

使用关键字似乎可以完成期望，但是jvm在完成赋值和创建对象上是不同步的，也就是说在sin实例化的时候，jvm先申请了一个空内存，然后直接赋值给sin(这是jvm还没有对sin进行实例化)。这样sin就不null，线程B就不经过sin对象的实例化，但这是sin对象实际只是一个空的内存引用。这样线程B在后续的程序运行中就会出现问题。

其实比较完善且常使用的方式是这样的：

public class Single{
private static class SingleFactory{
private static Single sin = new Single();
}
public static getSingle(){
return SingleFactory.sin;
}
}

这个改进的例子原理是，在类加载时，加载过程中是线程互斥的。这样，就保证了实例过程中的线程互斥。