多线程案例-单例模式

单例模式是设计模式之一，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

单例模式的具体实现方法有很多，最常见的是 “饿汉” 和 “懒汉” 两种。

饿汉模式

class Singlenton{private static Singlenton instance = new Singlenton();public static Singlenton getInstance(){return instance;}//在此类的外面无法调用构造方法，无法创建实例private Singlenton(){}
}

懒汉模式

类加载的时候不创建实例，第一次使用的时候才创建实例

单线程版

class Singletonlazy{private static Singletonlazy instance = null;public static Singletonlazy getInstance(){if(instance==null){instance = new Singletonlazy();}return instance;}private Singletonlazy(){}
}

多线程版

相比单线程版，多线程版考虑了线程安全问题

线程安全问题发生在首次创建实例时，可能多个线程同时调用getInstance方法，就可能导致创建了多个实例。

加上 synchronized 可以改善线程安全问题

class Singletonlazy{private static Singletonlazy instance = null;private static Object locker = new Object();public static Singletonlazy getInstance(){synchronized (locker){if(instance==null){instance = new Singletonlazy();}}return instance;}private Singletonlazy(){}
}

多线程版优化

上面的代码虽然说解决了线程安全问题，但是只要调用了getInstance方法，就会触发加锁操作，产生阻塞，影响性能。

我们想要优化，就要在加锁之前判定一下是否需要加锁。

外层的if（instance==null）是判断实例有没有创建

内层的if（instance==null）进一步判断实例有没有创建，因为在外层 if 和加锁之间，切换了线程并创建了实例，此时切换到原来的线程如果没有判断，就会创建出多个实例。

但是光加了一个外层 if 还不够，此时可能因为指令重排序引起的线程安全问题

instance = new Singletonlazy();分为三条指令

1. 分配内存空间
2. 执行构造方法
3. 内存空间的地址赋值给引用变量

编译器可能按照 1 2 3 的顺序来执行，也可能按照 1 3 2 的顺序执行

当按照 1 3 2的顺序执行时，由于 3 是把内存空间的地址赋值给引用变量，所以此时 instance现在不为 null 了，此时如果其他线程判断外层 if 时，由于instance不为null了，所以直接返回instance，但是此时instance指向没有初始化，上面值全是0的内存，此时getInstance到的就是个错误的值，会引发一系列不可预期的情况。

此时，我们用volatile 关键字告知编译器此变量指令不可重排序即可解决。

class Singletonlazy{private static volatile Singletonlazy instance = null;private static Object locker = new Object();public static Singletonlazy getInstance(){if(instance==null){synchronized (locker){if(instance==null){instance = new Singletonlazy();}}}return instance;}private Singletonlazy(){}
}