单例设计模式被打破？ [复制]

Posted 2023-03-31

【中文标题】单例设计模式被打破？ [复制]

【英文标题】：Singleton design pattern broken? [duplicate]

【发布时间】：2012-01-11 00:30:04

【问题描述】：

可能重复：Efficient way to implement singleton pattern in Java

我原以为下面的类是线程安全的单例，但阅读 http://taskinoor.wordpress.com/2011/04/18/singleton_multithreaded/ 似乎不是。

public class ThreadSafeSingleton 

    private static ThreadSafeSingleton ref;

    private ThreadSafeSingleton()

    

    public ThreadSafeSingleton getSingletonObject()

        if(ref == null)
            ref = new ThreadSafeSingleton();
           
        return ref;

    

根据文章，唯一真正线程安全的单例是 -

public class ThreadSafeSingleton 

    private static ThreadSafeSingleton ref = new ThreadSafeSingleton();

    private ThreadSafeSingleton()

    

    public ThreadSafeSingleton getSingletonObject()
        return ref;

    

这样对吗？

【问题讨论】：

请检查右侧栏中的“相关”列表（顺便说一下，这与您输入问题标题后出现的列表完全相同）。当然这个问题之前已经被问过无数次了:)

绝对不是唯一的线程安全方式，甚至不是最好的线程安全方式。确实，顶部不是线程安全的，而底部似乎是。

我的理解是，底层解决方案是“最好的”线程安全的单例实现（尽管最好的可能取决于特定的用例）。 Glowcoder，你推荐哪种方式更好？

@increment 你如何定义“最佳”？不同的解决方案有不同的权衡。如果您以后只需要该对象，这当然不是昂贵的初始化的最佳选择。

@user470184，这不是实现线程安全单例的唯一方法。博客里没有说。有许多特定于平台的解决方案，在博客文章的末尾简要描述了这些解决方案。特别是，如果您使用 J2SE 5.0 或更高版本，则可以将volatile 与 DCLP 一起使用，因此也可以进行延迟初始化。

【参考方案1】：

这不是唯一的线程安全单例，但这是正确的。另一种方法是同步第一个示例中创建单例实例的代码。但是这样做的问题是您必须同步代码，这可能是也可能不是问题。另一个可能的问题是单例没有延迟初始化。同样，这可能是也可能不是问题，具体取决于架构和要求。还有另一种奇怪的模式可以解决这个问题：http://en.wikipedia.org/wiki/Initialization_on_demand_holder_idiom。

【讨论】：

AKA，Singleton 模式的 Bill Pugh 解决方案：en.wikipedia.org/wiki/…

【参考方案2】：

是的，这篇文章是正确的。

在上面的示例中，如果该方法同时被两个函数调用，它们可能都将 ref 视为 null，因为在另一个函数检查之前，它们都没有真正完成创建和分配。

在下面的示例中，ref 在类加载时分配一次，然后任何东西都可以访问它。

【参考方案3】：

是的，没错。

在第一种情况下，如果两个线程同时调用getSingletonObject()，则存在以两个单例实例结束的风险。

在第二种情况下，该方法只返回对在类加载期间创建的现有对象的引用，这是由 JVM 以线程安全的方式完成的。

第二个在线程安全方面比第一个好很多。

【参考方案4】：

if(ref == null)

    ref = new ThreadSafeSingleton();
            

return ref; 

同时运行的两个线程可能会命中if (ref == null)。两个线程可以看到ref 实际上是空的。然后两个线程将创建一个新实例。然后可以给定两个线程单独的实例。现在您有两个不同的“单例”对象实例。

在这个 sn-p 中没有适当的机制来防止上述竞争条件。

【参考方案5】：

有几种不同的方法可以实现线程安全的单例对象。静态初始化（底部方法）是其中一种方法。

您也可以使用static inner class、dependency injection、同步getInstance()，甚至是double-checked locking pattern in Java 5+，只要将持有者变量声明为volatile。请参阅Java Concurrency in Practice 了解更多信息。

其中，如果我必须构建一个实际的单例，我更喜欢第一种方法。否则我喜欢在Guice 中使用范围。