设计模式篇之除了你之外我都不要

懒汉式

public class Singleton {
    private static Singleton singleton = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}

特点：lazy，非线程安全，简单

饿汉式

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

特点：not lazy，线程安全，简单高效，但类加载时就初始化，即使暂不需要，浪费内存

双重校验锁(Double-checked locking)

public class Singleton {
    private static volatile Singleton singleton = null;
    private Singleton(){}
    public static Singleton getInstance() { // 代码1
        if (singleton == null) { 
            synchronized(Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton(); // 代码2
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

特点：Lazy，线程安全，多线程下能保持高性能

为什么需要volatile？

加volatile关键字生成的汇编指令会多一个lock前缀指令，相当于一个内存屏障。

• 禁止进行指令重排序。
• 保证了不同线程对该变量操作的可见性。具体来说是强制将对缓存的修改立即写入主存，
  如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

为什么需要双重if校验？

singleton = new Singleton(); // 代码2

上面这行可以分解为三个操作：

1. memory = allocate(); // 分配内存
2. ctorInstance(memory); // 初始化对象
3. instance = memory; // 设置instance指向刚分配的地址

如果没有加入volatile关键字，可能会出现指令重排序1-2-3或1-3-2两种情况
对于第2种情况，线程A，B都进入getInstance方法后，线程A获得锁，执行了1，3，此时B判断instance不为null，直接返回未初始完成的对象，就会出现问题。因此需要用volatile保证指令重排序。

枚举类型

public enum Singleton {

    SINGLETON;
    public void whateverMethod(){

    }
}

特点：not Lazy，线程安全，实现简单，不存在反射和反序列化漏洞

静态内部类(static nested class)

public class Singleton{
    private Singleton(){}
    private static class Inner{
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    }
    public static Singleton(){
        return Inner.INSTANCE;
    }
}

特点：Lazy，线程安全，实现相比双重校验锁简单
引申：静态内部类与内部类区别，内存泄漏
静态内部类等同于外部类的静态方法，只能访问外部类的静态变量和静态方法。

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