《劍指Offer》——Singleton（Java版）

1.單例模式的定義

　　單例模式確保某個類只有一個實例，而且自行實例化並向整個系統提供這個實例。

2.單例模式的特點

　　單例類只能有一個實例。

　　單例類必須自己創建自己的唯一實例。

　　單例類必須給所有其他對象提供這一實例。

3.單例模式的Java代碼

　　單例模式分為懶漢式（需要才去創建對象）和餓漢式（創建類的實例時就去創建對象）。

4.餓漢式

　　在靜態代碼塊實例對象

//在靜態代碼塊實例對象
public class Singleton {

    private static Singleton singleton;

    static {
        singleton = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return singleton;
    }

    private Singleton() {}
}

　　屬性實例化對象

//餓漢模式：線程安全，耗費資源。
class SingletonHungry {

    private static final SingletonHungry singletontest = new SingletonHungry();

    public static SingletonHungry getSingletontest() {
        return singletontest;
    }

    private SingletonHungry() {}
}

以上，餓漢式只要調用該類，就會實例化一個對象，非常的占用資源。

5.懶漢式

　　非線程安全，只有加入線程鎖（synchronized關鍵字）來保證線程安全。

//懶漢模式：需加入線程鎖(synchronized 關鍵字)，保證安全
class SingletonSlacker1 {

    private static SingletonSlacker1 singleton;

    public synchronized static SingletonSlacker1 getInstance() {

        if (singleton == null) {
            singleton = new SingletonSlacker1();
        }
        return singleton;
    }
    private SingletonSlacker1() {}
}

當然，該方式，雖然保證了線程的安全，但是只能有一個線程調用，其他線程必須等待。

　　線程安全：雙重檢查鎖（同步代碼塊）

//懶漢模式：加入雙重鎖
class SingletonSlacker2 {

    private static SingletonSlacker2 singleton;

    public synchronized static SingletonSlacker2 getInstance() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new SingletonSlacker2();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

    private SingletonSlacker2() { }
}

6.指令重排序

　　其實創建一個對象，往往包含三個過程。 
　　對於singleton = new Singleton()，這不是一個原子操作，在 JVM 中包含的三個過程。

　　　　1、給 singleton 分配記憶體

　　　　2、調用 Singleton 的構造函數來初始化成員變數，形成實例

　　　　3、將singleton對象指向分配的記憶體空間（執行完這步 singleton才是非 null 了）

　　針對JVM中的 指令重排序，我們可以使用 Volatile關鍵字來保證線程安全。

class SingletonVolatile{
    //volatile的作用是 ：保證可見性，禁止重排序，但不能保證原子性。
    private volatile static SingletonVolatile singleton;

    public synchronized static SingletonVolatile getInstance(){
        if(singleton==null){
            synchronized (SingletonVolatile.class){
                if (singleton==null){
                    singleton= new SingletonVolatile();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }

    private SingletonVolatile(){}
}

研究不深，剛學習java，如果有什麼差錯，還望指出錯誤，共同改進。

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