Java以单例模式同步

Question

像这样实现单例模式的类的每个方法都需要使用 synchronize 关键字吗？

public class Singleton {

  private Singleton(){}

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

        return instance;
    }

  public void DoA(){
  }
}

由于 Singleton 不公开公共构造函数并且 getInstance() 方法是同步的，因此不需要同步方法 DoA 和 Singleton 类公开的任何其他公共方法。

这个推理正确吗？

Answer 1

它就像任何其他课程一样。它可能需要也可能不需要进一步同步。

考虑以下示例：

public class Singleton {

  private Singleton() {}

  public synchronized static Singleton getInstance() { ... }

  private int counter = 0;

  public void addToCounter(int val) {
    counter += val;
  }
}

如果要从多个线程中使用该类，addToCounter() 有一个竞争条件。解决此问题的一种方法是使 addToCounter() 同步：

  public synchronized void addToCounter(int val) {
    count += val;
  }

还有其他方法可以解决竞争条件，例如使用AtomicInteger：

  private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);

  public void addToCounter(int val) {
    counter.addAndGet(val);
  }

在这里，我们在不使用 synchronized 的情况下修复了竞态条件。

Answer 2

好吧，Singleton 类的目的是它最多只有一个实例，并且所有线程都可以访问同一个对象。

如果您不同步 getInstance 方法，可能会发生以下情况

线程1进入getInstance()

线程2进入getInstance()

Thread1 将 instance == null 评估为 true

Thread2 将 instance == null 评估为 true

Thread1 分配instance 并返回

Thread2 重新分配instance = new Singleton() 并返回。

现在两个线程都有一个 Singleton 类的不同实例，这应该是这种模式所阻止的。

同步可以防止两个线程同时访问同一个代码块。所以在多线程环境中实例化单例类时需要同步。

现在假设多个线程将尝试同时访问 Singletons 方法，这些方法也可能需要同步。特别是如果他们更改数据而不是只读取数据，这是真的。

Answer 3

使用单例的正确（实际上是最好的）方法

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

Answer 4

延迟初始化和线程安全解决方案：

public class Singleton {

    public static class SingletonHolder {
        public static final Singleton HOLDER_INSTANCE = new Singleton();
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return SingletonHolder.HOLDER_INSTANCE;
    }
}