多线程下真正的单例

首先，讨论一下单例对象的初始化同步。单例模式的通常处理方式是，在对象中有一个静态成员变量，其类型就是单例类型本身；如果该变量为null，则创建该单例类型的对象，并将该变量指向这个对象；如果该变量不为null，则直接使用该变量。
　　其过程如下面代码所示：

Java代码  

public class GlobalConfig {  
    private static GlobalConfig instance = null;  
    private Vector properties = null;  
    private GlobalConfig() {  
      //Load configuration information from DB or file  
      //Set values for properties  
    }  
    public static GlobalConfig getInstance() {  
      if (instance == null) {  
        instance = new GlobalConfig();  
      }  
      return instance;  
    }  
    public Vector getProperties() {  
      return properties;  
    }  
  }  

　　

 这种处理方式在单线程的模式下可以很好的运行；但是在多线程模式下，可能产生问题。如果第一个线程发现成员变量为null，准备创建对象；这是第二 个线程同时也发现成员变量为null，也会创建新对象。这就会造成在一个JVM中有多个单例类型的实例。如果这个单例类型的成员变量在运行过程中变化，会 造成多个单例类型实例的不一致，产生一些很奇怪的现象。例如，某服务进程通过检查单例对象的某个属性来停止多个线程服务，如果存在多个单例对象的实例，就 会造成部分线程服务停止，部分线程服务不能停止的情况。
　　1.2 单例对象的属性更新 
　　通常，为了实现配置信息的实时更新，会有一个线程不停检测配置文件或配置数据库的内容，一旦发现变化，就更新到单例对象的属性中。在更新这些信 息的时候，很可能还会有其他线程正在读取这些信息，造成意想不到的后果。还是以通过单例对象属性停止线程服务为例，如果更新属性时读写不同步，可能访问该 属性时这个属性正好为空（null），程序就会抛出异常。
　　解决方法 
　　2.1 单例对象的初始化同步
　　对于初始化的同步，可以通过如下代码所采用的方式解决。

Java代码  

public class GlobalConfig {  
    private static GlobalConfig instance = null;  
    private Vector properties = null;  
    private GlobalConfig() {  
      //Load configuration information from DB or file  
      //Set values for properties  
    }  
    private static synchronized void syncInit() {  
      if (instance == null) {  
        instance = new GlobalConfig();  
      }  
    }  
    public static GlobalConfig getInstance() {  
      if (instance == null) {  
        syncInit();  
      }  
      return instance;  
    }  
    public Vector getProperties() {  
      return properties;  
    }  
  } 

　　

 

 这种处理方式虽然引入了同步代码，但是因为这段同步代码只会在最开始的时候执行一次或多次，所以对整个系统的性能不会有影响。
    2.2 单例对象的属性更新同步 
　　为了解决第2个问题，有两种方法：
　　1，参照读者/写者的处理方式 
　　设置一个读计数器，每次读取配置信息前，将计数器加1，读完后将计数器减1.只有在读计数器为0时，才能更新数据，同时要阻塞所有读属性的调用。代码如下。

Java代码  

public class GlobalConfig {  
 private static GlobalConfig instance;  
 private Vector properties = null;  
 private boolean isUpdating = false;  
 private int readCount = 0;  
 private GlobalConfig() {  
   //Load configuration information from DB or file  
      //Set values for properties  
 }  
 private static synchronized void syncInit() {  
  if (instance == null) {  
   instance = new GlobalConfig();  
  }  
 }  
 public static GlobalConfig getInstance() {  
  if (instance==null) {  
   syncInit();  
  }  
  return instance;  
 }  
 public synchronized void update(String p_data) {  
  syncUpdateIn();  
  //Update properties  
 }  
 private synchronized void syncUpdateIn() {  
  while (readCount > 0) {  
   try {  
    wait();  
   } catch (Exception e) {  
   }  
  }  
 }  
 private synchronized void syncReadIn() {  
  readCount++;  
 }  
 private synchronized void syncReadOut() {  
  readCount--;  
  notifyAll();  
 }  
 public Vector getProperties() {  
  syncReadIn();  
  //Process data  
  syncReadOut();  
  return properties;  
 }  
  }