单例对象（Singleton）是一种常用的设计模式。在Java应用中，单例对象能保证在一个JVM 中，该对象只有一个实例存在。正是由于这个特点，单例对象通常作为程序中的存放配置信息的载体，因为它能保证其他对象读到一致的信息。例如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息可能存放在数据库或文件中，这些配置数据由某个单例对象统一读取，服务进程中的其他对象如果要获取这些配置信息，只需访问该单例对象即可。这种方式极大地简化了在复杂环境下，尤其是多线程环境下的配置管理，但是随着应用场景的不同，也可能带来一些同步问题。
本文将探讨一下在多线程环境下，使用单例对象作配置信息管理时可能会带来的几个同步问题，并针对每个问题给出可选的解决办法。
问题描述
在多线程环境下，单例对象的同步问题主要体现在两个方面，单例对象的初始化和单例对象的属性更新。
本文描述的方法有如下假设：
1. 单例对象的属性（或成员变量）的获取，是通过单例对象的初始化实现的。也就是说，在单例对象初始化时，会从文件或数据库中读取最新的配置信息。
2. 其他对象不能直接改变单例对象的属性，单例对象属性的变化来源于配置文件或配置数据库数据的变化。
1.1 单例对象的初始化
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
1public class GlobalConfig {
2private static GlobalConfig instance = null;
3private Vector properties = null;
4private GlobalConfig() {
5//Load configuration information from DB or file
6//Set values for properties
7}
8public static GlobalConfig getInstance() {
9if (instance == null) {
10instance = new GlobalConfig();
11}
12return instance;
13}
14public Vector getProperties() {
15return properties;
16}
17}
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
18public class GlobalConfig {
19private static GlobalConfig instance = null;
20private Vector properties = null;
21private GlobalConfig() {
22//Load configuration information from DB or file 23//Set values for properties
24}
25private static synchronized void syncInit() {
26if (instance == null) {
27instance = new GlobalConfig();
28}
29}
30public static GlobalConfig getInstance() {
31if (instance == null) {
32syncInit();
33}
34return instance;
35}
36public Vector getProperties() {
37return properties;
38}
39}
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
40public class GlobalConfig {
41private static GlobalConfig instance;
42private Vector properties = null;
43private boolean isUpdating = false;
44private int readCount = 0;
45private GlobalConfig() {
46//Load configuration information from DB or file
47//Set values for properties
48}
49private static synchronized void syncInit() {
50if (instance == null) {
51instance = new GlobalConfig();
52}
53}
54public static GlobalConfig getInstance() {
55if (instance==null) {
56syncInit();
57}
58return instance;
59}
60public synchronized void update(String p_data) { 61syncUpdateIn();
62//Update properties
63}
64private synchronized void syncUpdateIn() {
65while (readCount > 0) {
66try {
67wait();
68} catch (Exception e) {
69}
单例模式的几种实现方式70}
71}
72private synchronized void syncReadIn() {
73readCount++;
74}
75private synchronized void syncReadOut() {
76readCount--;
77notifyAll();
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