单例模式在多线程环境中是否存在任何问题？

Question

我已经实现了如下的 Singleton 类：

public class Singleton {

    private static  Singleton instance = null;


    private Singleton() { 
    }

private synchronized static void createInstance() {
    instance = new Singletone();
}


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

}

但我想知道它是否是单例的正确实现。 多线程环境有没有问题。

Answer 1

您的实现几乎是正确的。问题是它不是线程安全的。 2 个单独的线程可能同时进入getInstance()，检查实例是否为空，然后创建您的类的 2 个实例。这是修复：

public static synchronized Singletone getInstance() {
    if(instance == null){
        createInstance();
    }
    return instance;
} 

请注意字词synchronized。

Answer 2

public enum Singleton {
    INSTANCE;
    private int val;

    public int getVal() {
        return val;
    }
}

用法：

Singleton.INSTANCE.getVal();

对于具有枚举支持的 Java 版本 > 5.0，这是完美的单例。

在 Joshua Bloch 的 Effective Java 中也提到过。这里有一篇关于它的博客文章：Enum Singleton

更新：
另外，请仅在您 100% 确定需要单例时才使用！它会破坏代码的可测试性！但是你不能在某些地方避免它，比如在工厂里。
但请不要滥用它，在您真正需要的地方使用它。了解它的用途。

Answer 3

除了上面的枚举之外，我遇到的最好的机制称为静态初始化。有了这个，您就可以依赖 Java 内存模型的保证，因此可以保证它始终有效。这是来自an answer to a different question 的一个 sn-p，它证明了这一点：

class Singleton {
   static class SingletonHolder {
      static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
   }
   public static Singleton instance() {
      return SingletonHolder.INSTANCE;
   }
}

第一次调用SingletonHolder.INSTANCE 时，将创建具有Singleton 实例化的SingletonHolder 类对象。

Java 内存模型保证静态代码 (new Singleton()) 只会由一个线程执行。所以没有双重检查锁定（不起作用），也没有不必要的同步。所有后续调用都将获取该实例。

Answer 4

这是单例模式的正确实现，虽然你并不需要createInstance 方法；你可以把它内联到getInstance。另外，拼写为“Singleton”，末尾没有“e”。

假设您可以在多线程环境中创建问题。如果两个帧指针同时进入getInstance，第一个进入的会得到Singleton的实例，第二个会得到另一个实例。

这取决于你如何使用它。如果在设置线程之前使用单例，则不会有问题。如果这是一个问题，您可以考虑先初始​​化单例。您也可以通过在方法声明中使用synchronized 关键字来解决此问题。

Answer 5

对于延迟初始化实现，即您的情况，getInstance() 方法应同步以确保线程安全。

public static synchronized Singleton getInstance()

或者您可以在已经是线程安全的类加载时简单地对其进行初始化。

private static  Singleton instance = new MySingleton(); 

Answer 6

单例不是线程安全的。正是因为这个原因，才引入了Double-checked Locking。

从 Java SE 5 及更高版本开始，您可以volatile 您的静态实例。当多个线程运行时，Java VM 将知道如何正确处理 Singleton。

更多关于Double-checked locking。

Answer 7

您的实现似乎还不错。单个 JVM 中的多线程对于那种单例问题来说不是问题，但它会导致集群（两个或多个 JVM）出现问题。

有关这些问题的详细信息，请参阅 http://java.sun.com/developer/technicalArticles/Programming/singletons/。

哦，它是单例的，而不是单例的。 :)