java单例模式之线程安全问题

单例的目的是为了保证运行时Singleton类只有唯一的一个实例，用于一些较大开销的操作。

饿汉式（没有线程安全问题）:

‘

由于使用static关键字进行了修饰，只能获取到一个对象，从而达到了单例，并且在Singleton类初始化的时候就创建了对象，加载到了内存。

问题：在没有使用这个对象的情况下就加载到内存是一种很大的浪费。

针对这种情况，有一种新的思想提出——延迟加载，也就是所谓的懒汉式。

懒汉式（存在线程安全问题）:

 

这种方法在调用Singleton.getInstance()时才会创建对象，起到了延迟加载的作用。

问题：这样的写法在多个线程同时运行时，很有可能会产生多个实例对象，导致线程安全问题。

使用同步的方法解决这个问题，加上synchronized关键字，代码如下：

　　使用同步的代价是会在一定程度上降低程序的并发度，并且锁定整个方法很消耗资源，原本采用延迟加载是为了节省资源，

所以，降低锁的细粒度，代码如下：

　　但是这样的写法线程还是不安全，因为两个线程可以同时进入if语句，线程A实例化对象返回之后，线程B不用经过判断

能再实例化对象，并且返回另一个对象。为了解决这个问题，引入了臭名昭著的双重锁机制：

上面的代码看似解决了线程安全问题，也起到了延迟加载的作用，但是双重锁机制是没有办法工作的，有一篇文章解释的非常

深刻：http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.html

在参考了一些资料，我认为双重锁机制之所以不能正常运行是因为，在new对象的时候，是有三个步骤的：分配内存空间，

初始化对象，然后将内存地址赋值给变量；在这么三个步骤中，极有可能会在操作上进行重排序，在重排序的情况下，还没有初始化

对象，先将内存地址赋值给了变量（这种情况是可能存在的），当线程B进入时，发现变量不为null，就会直接返回这个实例，然而此时

可能拿到的是还没有初始化完成的对象。所以双重锁机制是不提倡使用的。

在http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html#dcl文章中有提出，在新的内存模型下，实例字段使用volatile可以解

决双重锁检查的问题，因为在新的内存模型下，volatile禁止了一些重排序，但是，同时，使用volatile的性能开销也有所上升。

所以又提出一种新的模式——Initialization on Demand Holder. 这种方法使用内部类来做到延迟加载对象，在初始化这个内部类的时候，

JLS(Java Language Sepcification)会保证这个类的线程安全。代码如下：