线程安全且按需构建的单例模式

jiewuyou

发布于 2022-09-29 15:03:10

2730

发布于 2022-09-29 15:03:10

文章被收录于专栏：数据人生

单例模式，即保证某个类只有一个实例，网上有很多构造单例的方法，或多或少有其缺陷。如DCL（double check lock）模式，不能保证对象能被正确发布。

使用静态变量

public class CarFactory {
  private static CarFactory instance = new CarFactory();
  private CarFactory(){
  }
  public static CarFactory getInstance(){
    return instance;
  }
}

这个能保证安全性，但是在不需要引用对象的instance时，对象也可能被创建，会造成资源浪费

Double Check Lock（DCL）

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

这个是网上流传的非常广泛的单例模式构造方法，据说既能保证安全性，又能按需创建。这个会有潜在的bug。

主要在于instance= new CarFactory()这句，这并非是一个原子操作，事实上在 JVM 中这句话大概做了下面 3 件事情。

给 Singleton()分配内存
调用 Singleton 的构造函数来初始化成员变量，形成实例
将singleton对象指向分配的内存空间（执行完这步 singleton才是非 null 了）

但是在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。也就是说上面的第二步和第三步的顺序是不能保证的，最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，则在 3 执行完毕、2 未执行之前，被线程二抢占了，这时 instance 已经是非 null 了（但却没有初始化），所以线程二会直接返回 instance，然后使用，然后顺理成章地报错。

线程安全&&按需创建

public class CarFactory {
  private CarFactory(){
  }
  private static class SingleInstance{
    static CarFactory instance = new CarFactory();
  }
  public static CarFactory getInstance(){
    return SingleInstance.instance;
  }
}

只有在调用getInstance()方法时，才能创建CarFactory实例。这样达到了延迟加载的目的，而且保证了线程安全性。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2015-01-30，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

面向对象编程