單例模式中可能存在的一些問題（線程安全問題）

單例的設計模式中，一些代碼的寫法會存在線程安全的問題，舉例如下：

（1）單例模式的懶漢式[線程不安全，不可用]

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

這種方式是在調用getInstance方法的時候才創建對象的，所以它就被稱為懶漢模式。

這是存在線程安全問題的，那具體是存在怎樣的線程安全問題？怎樣導致這種問題的？好，我們來說一下什么情況下這種寫法會有問題。在運行過程中可能存在這么一種情況：多個線程去調用getInstance方法來獲取Singleton的實例，那么就有可能發生這樣一種情況，當第一個線程在執行if（instance==null）時，此時instance是為null的進入語句。在還沒有執行instance=new Singleton()時（此時instance是為null的）第二個線程也進入了if(instance==null)這個語句，因為之前進入這個語句的線程中還沒有執行instance=new Singleton(),所以它會執行instance = new Singleton()來實例化Singleton對象,因為第二個線程也進入了if語句所以它會實例化Singleton對象。這樣就導致了實例化了兩個Singleton對象。所以單例模式的懶漢式是存在線程安全的，既然它存在問題，那么可能有解決辦法，於是就有下面加鎖這種寫法。

（2）懶漢式線程安全的[線程安全，效率低不推薦使用]

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

缺點：效率太低了，每個線程在想獲得類的實例的時候，執行getInstance()方法都要進行同步。而其實這個方法只執行一次實例化代碼就夠了，后面想獲得該實例，直接return就行了。方法進行同步效率太低要改進。

（3）單例模式懶漢式[線程不安全，不可用]

public class Singleton7 {  
  
    private static Singleton instance=null;  
      
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                instance = new Singleton();  
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}

這種寫法也是不安全的，當一個線程還沒有實例化Singleton時另一個線程執行到if(instance == null)這個判斷時語句機會進入if語句，雖然加了鎖，但是等到第一個線程執行完instance=new Singleton()跳出這個鎖時，另一個進入if語句的線程同樣會實例化另外一個SIngleton對象。因為這種改進方法不可行。

（4）單例模式懶漢式[線程安全，可用]

public class Singleton7 {  
  
    private static Singleton instance=null;  
      
    public static Singleton getInstance() {  
        if (instance == null) {  
            synchronized (Singleton.class) {  
                if (instance == null) {  
                    instance = new Singleton();  
                }
            }  
        }  
        return instance;  
    }  
}

 

（5）單例模式餓漢式[線程安全，可用]

public class Singleton1 {  
    private Singleton1() {}  
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton1 getInstance() {  
        return single;  
    }  
} 

 

餓漢式在類創建的同時就已經創建好一個靜態的對象供系統使用，以后不再改變，所以天生是線程安全的。

（6）單例模式的成員變量[線程不安全，不可用]

public class Singleton {  
    int i =0;
    private Singleton() {}  
    private static final Singleton1 single = new Singleton1();  
    //靜態工廠方法   
    public static Singleton1 getInstance() {  
        i++;        
        return single;  
    }  
}     

 

這種寫法也是不安全的，當一個線程還沒有執行到i++時另一個線程執行到int i=0，導致i=1而不是2,應改為局部變量寫法較好

總結：

以上就是單例模式中，會引發的線程安全問題了