设计模式-单例模式(续)

在《设计模式-单例模式》这篇文章中对单例模式做了一个简单的介绍，接下来本文主要讨论的是多例模式、多线程、双重检查以及“不完全”单例类。

一、多例模式
所谓多例模式，实际上就是单例模式之自然推广，单例类一般情况下只可以有一个实例，但单例类也可以推广到允许有限个实例，这种模式就是多例模式，它的主要特点：多例类可以有多个实例。

二、多线程
下面这段代码使用了线程同步，可以说是线程安全的，一个类不会出现多个实例。如果没有synchronized同步，则在单线程中是安全的，但是到多线程中就可能会出现多个实例。 

public class LazySingleton        
{        
private LazySingleton m_instance;
private LazySingleton() { }       
  
//对静态工厂方法使用了同步化，以处理多线程环境   关键字synchronized
synchronized public static LazySingleton getInstance()     
{        
   if (m_instance == null)        
   {        
       m_instance = new LazySingleton();        
   }        
   return m_instance;        
  }       
}

三、双重检查
仔细观察一下上面的例子，发现同步只是在m_instance没有被创建之前也就是第一次执行此方法时,明显降低性能。有两种方式可以改善，一就是饿汉式单例模式，另外一种就是双重检查。如下面的代码所示：

public class LazySingleton        
{        
private LazySingleton m_instance;
private LazySingleton() { }       

public static LazySingleton getInstance()     
{        
   if (m_instance == null)//first cheak
   {
       synchronized(this)
       {
         if (m_instance == null)//second cheak
         {
            m_instance = new LazySingleton();
         }
       }        
   }        
   return m_instance;        
  }       
}

但是看了《Java与模式》后才发现这样是不行的，虽然想法是好的！不成立的基本原因在于，在Java 编译器中，LazySingleton 类的初始化与m_instance变量赋值的顺序不可预料。如果一个线程在没有同步化的条件下读取m_instance 引用，并调用这个对象的方法的话，可能会发现对象的初始化过程尚未完成，从而造成崩溃。

但是根据最新的JSR133的java内存模型，如果将引用类型声明为volatile，双重检查模式就可以工作了。如下：

public class LazySingleton        
{        
  private volatile LazySingleton m_instance;//将引用类型声明为volatile
  private LazySingleton() { }       

  public static LazySingleton getInstance()     
  {        
    if (m_instance == null)//first cheak
    { 
       synchronized(this)
       {
         if (m_instance == null)//second cheak
         {
            m_instance = new LazySingleton();
         }
       }        
    }        
    return m_instance;        
  }       
}

四、不完全单例类
如下面的代码所示，看起来好像是懒汉式单例类，但是细看一下，才发现没有隐藏构造函数。这就是不完全单例类。

public class LazySingleton 
{ 
  private static LazySingleton 
  m_instance = null; 
  /** 
  * 公开的构造子，外界可以直接实例化 
  */ 
  public LazySingleton() { } //注意：这里是public
  /** 
  * 静态工厂方法 
  * @return 返还LazySingleton 类的惟一实例 
  */ 
  synchronized public static LazySingleton getInstance() 
  { 
    if (m_instance == null) 
    { 
      m_instance = new LazySingleton(); 
    } 
    return m_instance; 
  }
}