单例模式应该是设计模式中应用最广泛的模式，通过单例模式，保证在系统的生命周期中只有一个在运行，在java中，单面经常写成如下格式。
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static Singleton instance;
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
看起来很漂亮的代码，但是如果有在多线程的环境下呢？线程1执行完了if判断后被中断， 线程2开始执行并生成了一个实例，线程1接着执行，又生成了一个。最简单的方法是加锁。代码如下：
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static Singleton instance;
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
这样写，这个代码执行没有问题，但是想一想，单例模式只生成一个实例，所以实际上只有在第一次的时候if语句条件成立，在后面无论执行多少次，都会直接返回静态实例，但是每次都要锁整段代码，性能和效率上是一种浪费。那么怎么既能保证安全，又能保证性能呢，有好几种方法，这里先说比较常用的双检测（double-check）机制。
public class Singleton {
private Singleton() {}
private static Singleton instance;
public static Singleton getInstance() {
If (instance == null) {
synchronized(Singleton.class){
if(instance == null){
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
这样在第一次if条件成立的时候，即使线程被中断，因为有锁保护，在生成实例的过程中被保护，被中断的线程或者新的线程在这个过程中不能执行，而等锁推出后，其他线程恢复执行的时候，又要做一次判断，所以不会出现重复生成。而实例生成后，每次只需要执行第一个if判断，就直接返回，所以也不影响代码效率。看起来很完美，可以还没完，这个代码还有一个bug，就是java的内存模型的问题被疏忽了【第一个问题，java的内存模型】。
在java多线程的时候，一般每个线程都会有一个工作内存（对CPU的高速缓存机制的抽象），如上图所示的工作内存和主内存之间的关系及操作顺序。线程运行的时候是使用和修改自己的工作内存中的变量，而并不会立即回写到主内存，所以如果上面的代码，如果线程1执行过程中被打断，而线程2执行完成，并生成一个实例，但是由于线程1还是使用的是自己工作内存的值，那么还会出现多次生成实例的问题。所以我们只考虑了原子性，而疏忽了多线程变成的可见性和有序性。所以可以修改一行代码：
private static volatile Singleton instance;
这个差别就是用volatile修饰instance变量，volatile声明的变量解决可见性和有序性，对于可见行：线程中每次use变量时，都需要连续执行read->load->use几项操作，即所谓的每次使用都要从主内存更新变量值，这样其它线程的修改对该线程就是可见的。并且，线程每次assign变量时，都需要连续执行assign->store->write几项操作，即所谓每次更新完后都会回写到主内存，这样使得其它线程读到的都是最新数据。对于有序性，对于volatile变量前面的代码的修改不会被优化到volatile变量后面，来避免虚拟机的优化造成代码的执行顺序的变化。
// Thread 1
Worker worker = new Worker;
Boolean initialed = true;
//Thread 2
While(! Initialed){
sleep(100);
}
worker.dosomething();
如果不用volatile生命initialed变量，假如虚拟机对线程1的代码做了重排，线程2执行过程中就会出异常（虽然概率可能会非常低）。
public class Test {
public volatile int inc = 0;
public void increase() {
inc++;
}
public static void main(String[] args) {
final Test test = new Test();
for(int i=0;i<10;i++){
new Thread(){
public void run() {
for(int j=0;j<1000;j++)
test.increase();
};
}.start();
}
while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完
Thread.yield();
System.out.println(test.inc);
}
}
最后再看后面这段代码，运行结果是10000吗？实际上这段程序并不能保证结果是10000，因为volatile只能保证变量的可见性，而不能保证变量的原子性，而在java中，只有赋值和基本类型变量的读取能保证原子性。假如线程1刚从主内存read了变量后被中断，另外一个线程开始执行，读取了主内存的变量，做了自加操作，等线程1开始执行，还是用刚才读取的主内存的值，因为可见性只是保证每次从主内存去读值。
编码是个苦力，每一行代码都得仔细思考，怎么让coder有动力去思考，有时间去思考？