摘要：如果是后者，則在執(zhí)行完畢未執(zhí)行之前，被線程二搶占了，這時已經(jīng)是非了但卻沒有初始化，所以線程二會直接返回在之后雙重檢查鎖定才能夠正常達(dá)到單例效果，之前有個坑。所以，在版本前，雙重檢查鎖形式的單例模式是無法保證線程安全的。

第一種（懶漢, 線程不安全）：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

這種寫法 lazy loading 很明顯, 但是致命的是在多線程不能正常工作。

第二種（懶漢, 線程安全）：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {
    }

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

這種寫法能夠在多線程中很好的工作, 而且看起來它也具備很好的 lazy loading, 但是, 遺憾的是, 效率很低, 99% 情況下不需要同步。

第三種（餓漢）：

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

    private Singleton() {
    }

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

這種方式基于 classloder 機(jī)制避免了多線程的同步問題, 不過, instance 在類裝載時就實例化, 雖然導(dǎo)致類裝載的原因有很多種, 在單例模式中大多數(shù)都是調(diào)用 getInstance 方法, 但是也不能確定有其他的方式（或者其他的靜態(tài)方法）導(dǎo)致類裝載, 這時候初始化 instance 顯然沒有達(dá)到 lazy loading 的效果。

第四種（餓漢, 變種）：

public class Singleton {
    private Singleton instance = null;

    static {
        instance = new Singleton();
    }

    private Singleton() {
    }

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

表面上看起來差別挺大, 其實更第三種方式差不多, 都是在類初始化即實例化 instance。

第五種（靜態(tài)內(nèi)部類）：

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

    private Singleton() {
    }

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

這種方式同樣利用了classloder的機(jī)制來保證初始化instance時只有一個線程, 它跟第三種和第四種方式不同的是（很細(xì)微的差別）：第三種和第四種方式是只要Singleton類被裝載了, 那么instance就會被實例化（沒有達(dá)到lazy loading效果）, 而這種方式是Singleton類被裝載了, instance不一定被初始化。因為SingletonHolder類沒有被主動使用, 只有顯示通過調(diào)用getInstance方法時, 才會顯示裝載SingletonHolder類, 從而實例化instance。想象一下, 如果實例化instance很消耗資源, 我想讓他延遲加載, 另外一方面, 我不希望在Singleton類加載時就實例化, 因為我不能確保Singleton類還可能在其他的地方被主動使用從而被加載, 那么這個時候?qū)嵗痠nstance顯然是不合適的。這個時候, 這種方式相比第三和第四種方式就顯得很合理。

第六種（枚舉）：

public enum Singleton {
    INSTANCE;

    public void whateverMethod() {
    }
}

這種方式是 Effective Java作者 Josh Bloch 提倡的方式, 它不僅能避免多線程同步問題, 而且還能防止反序列化重新創(chuàng)建新的對象, 可謂是很堅強的壁壘啊, 不過, 個人認(rèn)為由于 1.5 中才加入 enum 特性, 用這種方式寫不免讓人感覺生疏, 在實際工作中, 我也很少看見有人這么寫過。

第七種（雙重校驗鎖）：

public class Singleton {
    private volatile static Singleton singleton;

    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getSingleton() {
        if (singleton == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (singleton == null) {
                    singleton = new Singleton();
                }
            }
        }
        return singleton;
    }
}

這個是第二種方式的升級版, 俗稱雙重檢查鎖定, 也有瑕疵。
主要在于singleton = new Singleton()這句，這并非是一個原子操作，事實上在 JVM 中這句話大概做了下面 3 件事情。

給 singleton 分配內(nèi)存

調(diào)用 Singleton 的構(gòu)造函數(shù)來初始化成員變量，形成實例

將singleton對象指向分配的內(nèi)存空間（執(zhí)行完這步 singleton才是非 null 了）
但是在 JVM 的即時編譯器中存在指令重排序的優(yōu)化。也就是說上面的第二步和第三步的順序是不能保證的，最終的執(zhí)行順序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者，則在 3 執(zhí)行完畢、2 未執(zhí)行之前，被線程二搶占了，這時 instance 已經(jīng)是非 null 了（但卻沒有初始化），所以線程二會直接返回 instance.

在JDK1.5之后, 雙重檢查鎖定才能夠正常達(dá)到單例效果，1.5之前有個坑。

說這個坑之前我們要先來看看volatile這個關(guān)鍵字。其實這個關(guān)鍵字有兩層語義。第一層語義相信大家都比較熟悉，就是可見性。可見性指的是在一個線程中對該變量的修改會馬上由工作內(nèi)存（Work Memory）寫回主內(nèi)存（Main Memory），所以會馬上反應(yīng)在其它線程的讀取操作中。順便一提，工作內(nèi)存和主內(nèi)存可以近似理解為實際電腦中的高速緩存和主存，工作內(nèi)存是線程獨享的，主存是線程共享的。volatile的第二層語義是禁止指令重排序優(yōu)化。大家知道我們寫的代碼（尤其是多線程代碼），由于編譯器優(yōu)化，在實際執(zhí)行的時候可能與我們編寫的順序不同。編譯器只保證程序執(zhí)行結(jié)果與源代碼相同，卻不保證實際指令的順序與源代碼相同。這在單線程看起來沒什么問題，然而一旦引入多線程，這種亂序就可能導(dǎo)致嚴(yán)重問題。volatile關(guān)鍵字就可以從語義上解決這個問題。
但是很不幸，禁止指令重排優(yōu)化這條語義直到j(luò)dk1.5以后才能正確工作。此前的JDK中即使將變量聲明為volatile也無法完全避免重排序所導(dǎo)致的問題。所以，在jdk1.5版本前，雙重檢查鎖形式的單例模式是無法保證線程安全的。

有兩個問題需要注意：

如果單例由不同的類裝載器裝入, 那便有可能存在多個單例類的實例。假定不是遠(yuǎn)端存取, 例如一些servlet容器對每個servlet使用完全不同的類 裝載器, 這樣的話如果有兩個servlet訪問一個單例類, 它們就都會有各自的實例。

如果 Singleton 實現(xiàn)了 java.io.Serializable 接口, 那么這個類的實例就可能被序列化和復(fù)原。不管怎樣, 如果你序列化一個單例類的對象, 接下來復(fù)原多個那個對象, 那你就會有多個單例類的實例。

對第一個問題修復(fù)的辦法：

private static Class getClass(String classname) throws ClassNotFoundException {
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();

        if (classLoader == null) {
            classLoader = Singleton.class.getClassLoader();
        }

        return (classLoader.loadClass(classname));
}

對第二個問題修復(fù)的辦法：

public class Singleton implements java.io.Serializable {
    public static Singleton INSTANCE = new Singleton();

    protected Singleton() {
    }

    private Object readResolve() {
        return INSTANCE;
    }
}

對我來說, 我比較喜歡第三種和第五種方式, 簡單易懂, 而且在JVM層實現(xiàn)了線程安全（如果不是多個類加載器環(huán)境）, 一般的情況下, 我會使用第三種方式, 只有在要明確實現(xiàn)lazy loading效果時才會使用第五種方式, 另外, 如果涉及到反序列化創(chuàng)建對象時我會試著使用枚舉的方式來實現(xiàn)單例, 不過, 我一直會保證我的程序是線程安全的, 而且我永遠(yuǎn)不會使用第一種和第二種方式, 如果有其他特殊的需求, 我可能會使用第七種方式, 畢竟, JDK1.5已經(jīng)沒有雙重檢查鎖定的問題了。
不過一般來說, 第一種不算單例, 第四種和第三種就是一種, 如果算的話, 第五種也可以分開寫了。所以說, 一般單例都是五種寫法。懶漢, 惡漢, 雙重校驗鎖, 枚舉和靜態(tài)內(nèi)部類。

線程安全

延遲加載

序列化與反序列化安全

除了枚舉形式, 其他實現(xiàn)方式都有兩個共同的缺點

都需要額外的工作(Serializable、transient、readResolve())來實現(xiàn)序列化，否則每次反序列化一個序列化的對象實例時都會創(chuàng)建一個新的實例。

可能會有人使用反射強行調(diào)用我們的私有構(gòu)造器（如果要避免這種情況，可以修改構(gòu)造器，讓它在創(chuàng)建第二個實例的時候拋異常）。