并发中单例模式的详细介绍（附代码）
消耗内存最严重的对象创建过程，必须对其进行约束，作为创建型模式的单例模式(Singleton)，始终保持应用程序中某一个实例有且仅有一个，可以很显著的提升程序性能。
以下将探讨singleton的四种实现方式.
单线程下的Singleton的稳定性是极好的，可分为两大类：
1.Eager（饿汉型）： 类加载时立即创建对象。
public class EagerSingleton {
//1. 类加载时就立即产生实例对象，通过设置静态变量被外界获取
//2. 并使用private保证封装安全性
private static EagerSingleton eagerSingleton = new EagerSingleton();
//3. 通过构造方法的私有化，不允许外部直接创建对象，确保单例的安全性
private EagerSingleton(){
}
public static EagerSingleton getEagerSingleton(){
return eagerSingleton;
}
2.Lazy（懒汉型）：类加载时没有立即创建对象，等到第一个用户获取才进行实例化。
public class LazySingleton {
//1. 类加载时并没有创建唯一实例
private static LazySingleton lazySingleton;
private LazySingleton() {
}
//2、提供一个获取实例的静态方法
public static LazySingleton getLazySingleton() {
if (lazySingleton == null) {
lazySingleton = new LazySingleton();
}
return lazySingleton;
}
就性能方面而言，LazySingleton 明显优于 EagerSingleton ，若类的加载需要耗费大量的资源(e.g. 读取大文件信息)，那么LazySingleton 的优势显而易见。但通过阅读代码，很容易发现一个致命问题。多线程间如何保持安全性？
下面将对多线程并发问题进行解析：
解决该问题的关键在于两方面：1.同步; 2.性能；
1、首先我们来解决同步问题 : 为什么会产生同步异常的问题呢？以一个经典例子作为解释：
有线程A,线程B同时调用getLazySingleton()获取实例，A调用时判断instance为null，正准备进行初始化时，突然A线程被挂起了，此时对象并未实例化成功，更糟的事随后发生，B线程被运行了，他也判断了instance为null，此时A，B都进入了实例化阶段，这样就产生了两个实例，破坏单例原则。
如何解救呢？
作为一个java的开发者，对synchronized一定不陌生，提到多线程，大部分人想到的都是他（JDK6后，他的性能提升巨大，解决简单并发，非常适用）。
那就让我们用synchronized来尝试解决吧：
//由synchronized进行同步加锁
public synchronized static LazySingleton getLazySingleton() {
if (lazySingleton == null) {
lazySingleton = new LazySingleton();
}
return lazySingleton;
}
如此同步问题看似解决，但是作为一个开发者，最重要的是性能的保障，使用synchronized有利有弊，由于加锁操作，代码段被加上悲观锁，只有等一个请求完成，下个请求才能进入执行。通常加上synchronized关键字的代码片会比同等量级的代码慢上几倍，这是我们不愿见到的。那如何避免这一问题呢？在java对synchronized的定义里有这样的建议：越迟使用synchronized，性能越优（细化锁）。
###### 2.因此，我们需要开始解决性能的问题了。按照synchronized优化： ######
public class DoubleCheckLockSingleton {
//使用volatile保证每次取值不是从缓存中取，而是从真正对应的内存地址中取.（下文解释）
private static volatile DoubleCheckLockSingleton doubleCheckLockSingleton;
private DoubleCheckLockSingleton(){
}
public static DoubleCheckLockSingleton getDoubleCheckLockSingleton(){
//配置双重检查锁（下文解释）
if(doubleCheckLockSingleton == null){
synchronized (DoubleCheckLockSingleton.class) {
if(doubleCheckLockSingleton == null){
doubleCheckLockSingleton = new DoubleCheckLockSingleton();
}
}
}
return doubleCheckLockSingleton;
}
}
上述源码就是经典的volatile关键字（JDK1.5 后重生）+双重检查锁（DoubleCheck），最大程度的优化了sychronized带来的性能开销。下面将为大家解释volatile与DoubleCheck。
1.volatile
是在JDK1.5后才正式被实现使用的，之前的版本只是定义了该关键字，未有具体实现。若想理解volatile就必须对JVM自身的内存管理有些许了解：
1.1 遵循着摩尔定律，内存的读写速度已远不能满足CPU，因此现代计算机引入了在CPU上添加高速缓存的机制，由缓存预读取内存的值，并暂存于缓存中，通过计算，再更新内存中的相应值。
**1.2** 而JVM模仿PC的这一做法，在内存中划分了自己的**工作内存**，该部分内存作用与高速缓存一致，很显著的提高JVM工作效率，但凡事都有利有弊，这一做法也导致工作内存与其他内存通信时容易导致传输上的问题。volatile的一个功能就是强制的从内存中读取最新的值，避免缓存与内存不一致的状况。
1.3 volatile的另一个功能也是和JVM相关，即JVM会通过自身的判断，将源码的执行顺序重排，保证指令流水线连贯性，以达到最优的执行方案。这种做法提高了性能，但对DoubleCheck却会产生意想外的结果，两线程可能互相干扰。而volatile提供了happens-before guarantee（写优先于读），使对象不被干扰，保证安全的稳定性。
2.DoubleCheck
这是现代编程的遗留，假设进入同步块之后，对象已被实例化，此时需再次进行判断。
当然还有一种官方推荐的单例实现方法：
由于类的构造在定义中已是原子性的，因此上述的各种问题都不会再产生，是一种很好的单例实现方式，推荐使用。
//使用内部类进行单例构造
public class NestedClassSingleton {
private NestedClassSingleton(){
}
private static class SingletonHolder{
private static final NestedClassSingleton nestedClassSingleton = new NestedClassSingleton();
}
public static NestedClassSingleton getNestedClassSingleton(){
return SingletonHolder.nestedClassSingleton;
}
}
以上就是并发中单例模式的详细介绍（附代码）的详细内容，更多请关注其它相关文章！