Java单例模式中的线程安全问题

目录
  • 一. 使用多线程需要考虑的因素
  • 二. 单例模式
    • 1. 饿汉模式
    • 2. 懒汉模式
    • 3. 懒汉模式（使用synchronized改进）
    • 4. 懒汉模式（使用双重校验锁改进）
  • 三. volatile的原理
  • 四. volatile的扩展问题（了解）

一. 使用多线程需要考虑的因素

提高效率：使用多线程就是为了充分利用CPU资源，提高任务的效率
线程安全：使用多线程最基本的就是保障线程安全问题

所以我们在设计多线程代码的时候就必须在满足线程安全的前提下尽可能的提高任务执行的效
故：
加锁细粒度化：加锁的代码少一点，让其他代码可以并发并行的执行

考虑线程安全：

没有操作共享变量的代码没有安全问题
对共享变量的读，使用volatile修饰变量即可
对共享变量的写，使用synchronized加锁

二. 单例模式

单例模式能保证某个类在程序中只存在唯一一份实例，而不会创建出多个实例
例如：DataSource（数据连接池），一个数据库只需要一个连接池对象

单例模式分为饿汉模式和懒汉模式

1. 饿汉模式

饿汉模式是在类加载的时候就创建实例
这种方式是满足线程安全的（JVM内部使用了加锁，即多个线程调用静态方法，只有一个线程竞争到锁并且完成创建，只执行一次）

实现代码：

public class Singleton {
    private static Singleton instance = new Singleton();
    private Singleton(){

    }
    public static Singleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

2. 懒汉模式

懒汉模式是在类加载的时候不创建实例，第一次使用的时候才创建

实现代码：

public class Singleton {
    private static Singleton instance = null;
    private Singleton(){

    }
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance == null){
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

观察上述代码，在单线程下不存在线程安全问题，但是在多线程环境下存在安全问题吗？

分析：
当实例没有被创建的时候，如果有多个线程都调用getInstance方法，就可能创建多个实例，就存在线程安全问题 
但是实例一旦创建好，后面线程调用getInstance方法就不会出现线程安全问题

结果：线程安全问题出现在首次创建实例的时候

3. 懒汉模式（使用synchronized改进）

我们使用sychronized修饰，

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