设计模式（二）：单例模式（DCL及解决办法）

public class Singleton {
    //懒汉模式   双重检查锁定DCL(double-checked locking)
    //缺点：由于jvm存在乱序执行功能，DCL也会出现线程不安全的情况。（DCL失效问题）

    // jdk1.6及之后，只要定义为private volatile static SingleTon instance 就可解决DCL失效问题。
    // volatile确保instance每次均在主内存中读取，这样虽然会牺牲一点效率，但也无伤大雅。
    // volatile可以保证即使java虚拟机对代码执行了指令重排序，也会保证它的正确性。
    private volatile static Singleton instance;  //延迟加载，需要时才创建实例

    private Singleton() {  //私有化构造函数
    } 

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) { //只有第一次调用时，才需要同步判断（此时instance未初始化，为null）。一旦instance初始化完成，就不需要了
            synchronized (Singleton.class) {  //只要锁住new即可，不需要放在外面getInstance()方法上
                if (instance == null) {  //二次判断，为了避免线程一在创建实例之后，线程二进来也创建了新实例
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

 DCL及解决办法 说明：
 针对延迟加载法的同步实现所产生的性能低的问题，可以采用DCL，即双重检查加锁（Double Check Lock）的方法来避免每次调用getInstance()方法时都同步。

 Double-Checked Locking看起来是非常完美的。但是很遗憾，根据Java的语言规范，上面的代码是不可靠的。
 出现上述问题, 最重要的2个原因如下:
    1, 编译器优化了程序指令, 以加快cpu处理速度.
    2, 多核cpu动态调整指令顺序, 以加快并行运算能力.

 问题出现的顺序:
    1, 线程A, 发现对象未实例化, 准备开始实例化
    2, 由于编译器优化了程序指令, 允许对象在构造函数未调用完前, 将共享变量的引用指向部分构造的对象, 虽然对象未完全实例化, 但已经不为null了.
    3, 线程B, 发现部分构造的对象已不是null, 则直接返回了该对象.

 解决办法:
    可以将instance声明为volatile，即 private volatile static Singleton instance
    在线程B读一个volatile变量后，线程A在写这个volatile变量之前，所有可见的共享变量的值都将立即变得对线程B可见。

 更深入理解DCL原理，请查看：Java内存模型 https://blog.csdn.net/wuzhiwei549/article/details/80006533?utm_source=copy

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