设计模式 - 单例

当我们希望某个类在应用程序执行过程中有且仅有一个实例的时候，就可以用到单例模式了。

双重检查加锁方式：

// final类不被继承
public final class DCLSingleton {
    private static volatile DCLSingleton instance;    

    //单例中我们要获取的资源
    public Resource resource = null;

    private DCLSingleton() {
        //...这里进行resource的创建
        resource = ... ;
    }
    
    /**
     * 双重校验，当instance不为null时，获得当前类的锁，然后再次判断instance是否等于null：
     * 这是为防止在多个线程调用情况下，当线程A判断instance为null，获得类锁后，创建新的实例，
     * 此时如果新的实例还未创建完毕时，线程B判断instanc为null，在进行类锁获取时，线程A刚好创建完实例释放类锁，并由线程B获得，
     * 那么如果没有第二个等于null的判断的话，则又会创建另一个新的实例。所以这种单例模式就称为双重检查加锁模式。
     * @return
     */
    public static DCLSingleton getInstance() {
        if(instance == null) {
            synchronized(DCLSingleton.class) {
                if(instance == null) {
                    instance = new DCLSingleton();
                }
            }
        }
        
        return instance;
    }
}

上面的方式看起来做了很充分的检查，但在多线程情况仍有可能出现空指针异常：
我们在私有构造器中进行资源实例化，还有单例自身，根据JVM运行时指令重排序和Happens-Before规则，这两者的实例化顺序并无前后关系的约束，有可能单例实例最先被实例化，而资源尚未完成实例化，此时其他线程此时调用getInstance()方法获得单例实例，如果直接调用resource方法则会抛出空指针异常。

以下是改进后的单例实现：
Holder方式：

public final class HolderSingleton {

    // 私有构造器
    private HolderSingleton() {
        // ...资源实例创建
    }

    // 私有静态类
    private static class Holder {
        private static HolderSingleton instance = new HolderSingleton();
    }

    //通过内部静态类来创建实例
    public static HolderSingleton getInstance() {
        return Holder.instance;
    }
    //单例中的资源    
    private static Resource resource = null;

    public static Resource getResource() {
        return resource;
    }

}

instance被放置到静态内部类Holder中，HolderSingleton类的初始化不会创建实例，当Holder被主动引用时才创建。