高性能單例模式

轉載 http://blog.csdn.net/generalfu/article/details/8142463

面試的時候，常常會被問到這樣一個問題：請您寫出一個單例模式（Singleton Pattern）吧。好吧，寫就寫，這還不容易。順手寫一個：

public final class EagerSingleton     
{     
    private static EagerSingleton singObj = new EagerSingleton();     

    private EagerSingleton(){     
    }     

    public static EagerSingleton getSingleInstance(){     
       return singObj；   
    }     
}    

這種寫法就是所謂的飢餓模式（Singleton Pattern），每個對象在沒有使用之前就已經初始化了。這就可能帶來潛在的性能問題：如果這個對象很大呢？沒有使用這個對象之前，就把它加載到了內存中去是一種巨大的浪費。針對這種情況，我們可以對以上的代碼進行改進，使用一種新的設計思想——延遲加載（Lazy-load Singleton）。

public final class LazySingleton     
{     
    private static LazySingleton singObj = null;     

    private LazySingleton(){     
    }     

    public static LazySingleton getSingleInstance(){     
        if(null == singObj ) singObj = new LazySingleton();   
          return singObj；   
    }     
}   

這種寫法就是所謂的飢餓模式（Singleton Pattern）。它使用了延遲加載來保證對象在沒有使用之前，是不會進行初始化的。但是，通常這個時候面試官又會提問新的問題來刁難一下。他會問：這種寫法線程安全嗎？回答必然是：不安全。這是因爲在多個線程可能同時運行到第九行，判斷singObj爲null，於是同時進行了初始化。所以，這是面臨的問題是如何使得這個代碼線程安全？很簡單，在那個方法前面加一個Synchronized就OK了。

public final class ThreadSafeSingleton     
{     
    private static ThreadSafeSingleton singObj = null;     

    private ThreadSafeSingleton(){     
    }     

    public static Synchronized ThreadSafeSingleton getSingleInstance(){     
        if(null == singObj ) singObj = new ThreadSafeSingleton();   
            return singObj；   
    }     
}     

寫到這裏，面試官可能仍然會狡猾的看了你一眼，繼續刁難到：這個寫法有沒有什麼性能問題呢？答案肯定是有的！同步的代價必然會一定程度的使程序的併發度降低（Singleton Pattern）。那麼有沒有什麼方法，一方面是線程安全的，有可以有很高的併發度呢？我們觀察到，線程不安全的原因其實是在初始化對象的時候，所以，可以想辦法把同步的粒度降低，只在初始化對象的時候進行同步。這裏有必要提出一種新的設計思想——雙重檢查鎖（Double-Checked Lock）。

public final class DoubleCheckedSingleton     
{     
    private static DoubleCheckedSingletonsingObj = null;     

    private DoubleCheckedSingleton(){     
    }     

    public static DoubleCheckedSingleton getSingleInstance(){     
        if(null == singObj ) {   
              Synchronized(DoubleCheckedSingleton.class){   
                     if(null == singObj)   
                           singObj = new DoubleCheckedSingleton();   
              }   
         }   
       return singObj；   
    }     
}    

這種寫法使得只有在加載新的對象進行同步，在加載完了之後，其他線程在第九行就可以判斷跳過鎖的的代價直接到第15行代碼了。做到很好的併發度。