问个关于线程安全两种单例写法优略的问题

Question

    我最早学java的时候，学的单例的写法是：
   写法1
      
   public class Test(){
     private static final Test instance = new Test();
     private Test(){
     }
     public Test getInstance(){
       return instance;
     }
   }
   
   这种写法在类初始化时就将instance赐值。后来又学到了一种线程安全的double check方法：
    写法2
        
   public class Test(){
     private static Test instance = null;
     private Test(){
     }
     public Test getInstance(){
       if (instance == null) {
         synchronized (UserDao.class) {
           if (instance == null) {
            instance = new Test();
           }
         }
       }
       return instance;
    }
  }
     
   这种写法的好处是保证了多线程下也只有一个Test实例。今天突然想到，就第一种写法来说，因为类是在第一次执行static方法时初始化（单例不能ｎｅｗ所以肯定先执行static方法），而初始化类是线程安全的么？
　　如果初始化类是线程安全的，那么private static final Test instance = new Test();instance只会初始化一次，只有一个new Test()对象，跟第二种写法相比，不考虑第一次instance赐值，常规来看每次比第二种方法少执行了一次判断：if(instance == null)．那就没有任何使用第二种double check的单例的方法的理由。
　　如果初始化类不是线程安全的，即多个线程会同时初始化Ｔｅｓｔ类，那ｉｎｓｔａｎｃｅ可能被赋值多次，即可能new多个Test对象，可能浪费一些堆区的内存。但即使是这样，评估一下，多个线程同时初始化Test类的instance变量导致new了多个对象的概率一般会相当低吧，跟第二种写法相比，少执行一次判断，整体来说是不是比有可能多占了一点内容性能上要好呢？更何况即使new了多个对象也只有一个被＂可见＂的引用，其他对象都可以正常被ｇｃ回收，所以说是不是第一种写法比double check的写法要好呢？

Answer 1

楼主意识到的第一个问题，其实很好解决，因为，那个static后面的方法，是在类加载到虚拟机的时候就被调用的。
那楼主查一下ClassLoader类的加载方法，是不是线程安全的，不就行了么 ？ 如果，类加载器加载一个类的动作是线程安全的，初始化静态变量也包含在这一动作里，那不就没啥可疑的问题了么？两种方式，侧重点应该是是否采用lazy吧？（就是延迟还是不延迟的问题）本人才疏学浅，希望达人们批评指正，但，别骂我啊~

Answer 2

看不懂第2种以及楼主解释！！！有double check这样的说法嘛？？研究中

Answer 3

双重检查在java编译器上是行不通的，Test类的初始化与instance变量的赋值顺序不可预料。所以第二种办法不能用

Answer 4

我发现我第二种方法一行写错了，同步锁那部是用的Test.Class锁
synchronized (Test.class) {

Answer 5

  类加载时只会在堆区和方法区分配内存，并把static变量赋值为变量默认值，比如Object变量为null，int变量为0；而当jvm虚拟机初始化类时（加载类不等于初始化类），才真正把变量初始化，即赋值instance 为new Test()。在以下几种情况会对类进行初始化：1第一次为类创建对象，2第一次调用类的静态方法或者静态属性。在我上面那个例子里，静态变量和构造方法都是私有的，只有getInstance方法可以被调用，所以只有当外部第一次调用Test.getInstance时，才会真正将instance赋值为new Test()的引用。所以我想即使是第一种单例的方法，也应该是真正赋值时才会New Test对象，应该也是懒汉模式吧？所以我觉得以上两种方法的分歧不在于延时不延时new Test对象，而是在于第一种方法如果类初始化不是线程安全的，可能会new 多个Test对象，多占一点内存，但这些对象只有最后一个被赋值给Instance的才被引用，其他对象都没被引用，可以被gc释放。而第二种方法每次getInstance多了一部检测，但double check保证了第一次初始化时是线程安全的，而且getInstance方法本身并没有加线程锁，可以并发访问。

Answer 6

double check参见http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-dcl.html，
保证了初始化instance时是线程安全的，而且getInstance方法是可并发的。

Answer 7

由于 JAVA 内存模型的限制，第二种方法在 JAVA 中行不通！要使用第二种方法的话，必须在 JDK 5 或以上的版本，并且在 private static Test instance = null; 加上 volatile 关键字。因此，建议使用第一种方法。

Answer 8

参考：The "Double-Checked Locking is Broken" Declaration
http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/DoubleCheckedLocking.htmlDouble-checked locking and the Singleton pattern
http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-dcl.html

Answer 9

    你给的第一个链接我大约看了一下了，我很迷茫的是1public Helper getHelper() 居然不是static方法可能是他笔误；2synchronized(this)，他加的是this锁 ，即对象锁，而不是class锁，比较我写的，synchronized (Test.class) ，加的是class的锁，我怀疑是他加的对象锁所以不能运行。可能double check一定要在1.5以上运行，但不需要volatile 关键字，因为我目前的项目就是jdk1.5，单例用的double check模式,而并没有加volatile 关键字。

Answer 10

java has no double check，《多处理器编程的艺术》P42

Answer 11

你不加 volatile 的话，那很有可能在并发的情况下产生不止一个实例。因为第一个线程在实例化的时候，第二个线程进来时看到的可能是之前的东西（这是 JAVA 内存模型决定的）可以看一下这篇文章：volatile 变量使用指南
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html

Answer 12

    我彻底看了一遍相关材料，就double check来说确实要加volatile 修饰Instance才能真正保证正确的单例，否则可能有线程拿到没初始化完全的Test对象。这点很感谢火龙果的指导。
    我现在还有个问题，就是用第一种单例方法，private static final Test instance = new Test();
在类初始化时，会赋值instance为Test对象，那么类初始化是线程安全的么？我只知道类加载ClassLoader.loadClass没有synchronized 关键字，不清楚类初始化是否是线程安全。如果类初始化不是线程安全的，那么第一种方法依旧可能产生多个事例。

Answer 13

java.lang.ClassLoader#loadClass
java.net.URLClassLoader#loadClass
sun.misc.Launcher$AppClassLoader#loadClass这些方法都有 synchronized 啊？

Answer 14

   jdk1.6,
   java.lang.ClassLoader#loadClass方法定义：
   public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
return loadClass(name, false);
    }
    protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
    {....
    }
      
    我之前只看过loadClass(String name）没有synchronized，没去看实现是靠有synchronized的loadClass(name, false)，所有的系统ClassLoader加载类都是线程安全的，惭愧...
    又看了点资料，类的初始化，是由jvm统一负责并且保证保证线程安全，所以第一种方法绝对没问题，而double check费力又没效果，下周一重构代码，再次感谢火龙果