单例模式实现

⭐ 作者：小胡_不糊涂
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1. 什么是单例模式

单例模式能保证某个类在程序中只存在唯⼀⼀份实例，⽽不会创建出多个实例。
单例模式最常⻅的实现方式是“饿汉”和“懒汉”两种。

• 饿汉模式是在类加载的同时，创建实例。
• 懒汉模式在类加载时不创建实例，只有第一次使用的时候才会创建实例。

就好比十只羊吃草，饿汉模式就是直接让十只羊全部开吃，而懒汉模式就是一个吃完下一个再吃。

2. 饿汉模式

class Singleton{
    private static Singleton instance=new Singleton();
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
    private Singleton(){}
}
public class TestDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton s=Singleton.getInstance();
        Singleton s1=Singleton.getInstance();
        System.out.println(s==s1);//true
    }
}

该模式下的getInstance直接返回instance实例，该操作是一个“读操作”，对于多个线程读取同一个变量时，此模式下的操作是线程安全的。

3. 懒汉模式

class SingleLazy{
    private static SingleLazy instance=null;//不立即创建实例
    public static SingleLazy getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new SingleLazy();
        }
        return instance;
    }
    private SingleLazy(){}
}

该模式的实现是线程不安全的。
线程安全问题发⽣在⾸次创建实例时。如果在多个线程中同时调⽤ getInstance ⽅法，就可能导致创建出多个实例，就比如下面这种情况：

想要改善该问题，可以加上synchronized：

class SingleLazy1{
    private static Object loker=new Object();
    private static SingleLazy1 instance=null;//volatile：解决重排序问题
    public static SingleLazy1 getInstance() {
            synchronized (loker) {
                if (instance == null) {
                    instance = new SingleLazy1();
                }
            }
        
        return instance;
    }
    private SingleLazy1(){}
}

此时，该代码已经没有线程安全问题了。

当instance已经创建过了，后面再调用getInstance就应该是直接返回instance实例，但是每次调用时仍会先加锁进入if中再解锁，就会很麻烦，降低了运行效率。而且加锁也就意味着可能会有阻塞，一旦线程进入阻塞状态，就不知道何时才能解除了。

所以在上述代码中可以加以改进，直接在加锁之前先进行一次判空：

class SingleLazy1{
    private static Object loker=new Object();
    private static volatile SingleLazy1 instance=null;//volatile解决指令重排序问题
    public static SingleLazy1 getInstance() {
        if(instance==null) {
            synchronized (loker) {
                if (instance == null) {
                    instance = new SingleLazy1();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
    private SingleLazy1(){}
}

如果按照132顺序就会产生下面的错误，所以为了避免该错误的发生，就使用volatile来禁止指令的重排序。