关于双重检查锁, 看到一篇挺好的文章, 转来以备日后复习使用:
在实现单例模式时, 如果未考虑多线程的情况, 就容易写出下面的错误代码:
- public class Singleton {
- private static Singleton uniqueSingleton;
- private Singleton() {
- }
- public Singleton getInstance() {
- if (null == uniqueSingleton) {
- uniqueSingleton = new Singleton();
- }
- return uniqueSingleton;
- }
- }
在多线程的情况下, 这样写可能会导致 uniqueSingleton 有多个实例. 比如下面这种情况, 考虑有两个线程同时调用 getInstance():
可以看到, uniqueSingleton 被实例化了两次并且被不同对象持有. 完全违背了单例的初衷.
加锁
出现这种情况, 第一反应就是加锁, 如下:
- public class Singleton {
- private static Singleton uniqueSingleton;
- private Singleton() {
- }
- public synchronized Singleton getInstance() {
- if (null == uniqueSingleton) {
- uniqueSingleton = new Singleton();
- }
- return uniqueSingleton;
- }
- }
这样虽然解决了问题, 但是因为用到了 synchronized, 会导致很大的性能开销, 并且加锁其实只需要在第一次初始化的时候用到, 之后的调用都没必要再进行加锁.
双重检查锁
双重检查锁 (double checked locking) 是对上述问题的一种优化. 先判断对象是否已经被初始化, 再决定要不要加锁.
错误的双重检查锁
- public class Singleton {
- private static Singleton uniqueSingleton;
- private Singleton() {
- }
- public Singleton getInstance() {
- if (null == uniqueSingleton) {
- synchronized (Singleton.class) {
- if (null == uniqueSingleton) {
- uniqueSingleton = new Singleton(); // error
- }
- }
- }
- return uniqueSingleton;
- }
- }
如果这样写, 运行顺序就成了:
检查变量是否被初始化(不去获得锁), 如果已被初始化则立即返回.
获取锁.
再次检查变量是否已经被初始化, 如果还没被初始化就初始化一个对象.
执行双重检查是因为, 如果多个线程同时了通过了第一次检查, 并且其中一个线程首先通过了第二次检查并实例化了对象, 那么剩余通过了第一次检查的线程就不会再去实例化对象.
这样, 除了初始化的时候会出现加锁的情况, 后续的所有调用都会避免加锁而直接返回, 解决了性能消耗的问题.
隐患
上述写法看似解决了问题, 但是有个很大的隐患. 实例化对象的那行代码(标记为 error 的那行), 实际上可以分解成以下三个步骤:
分配内存空间
初始化对象
将对象指向刚分配的内存空间
但是有些编译器为了性能的原因, 可能会将第二步和第三步进行重排序, 顺序就成了:
分配内存空间
将对象指向刚分配的内存空间
初始化对象
现在考虑重排序后, 两个线程发生了以下调用:
在这种情况下, T7 时刻线程 B 对 uniqueSingleton 的访问, 访问的是一个初始化未完成的对象.
正确的双重检查锁
- public class Singleton {
- private volatile static Singleton uniqueSingleton;
- private Singleton() {
- }
- public Singleton getInstance() {
- if (null == uniqueSingleton) {
- synchronized (Singleton.class) {
- if (null == uniqueSingleton) {
- uniqueSingleton = new Singleton();
- }
- }
- }
- return uniqueSingleton;
- }
- }
为了解决上述问题, 需要在 uniqueSingleton 前加入关键字 volatile. 使用了 volatile 关键字后, 重排序被禁止, 所有的写 (write) 操作都将发生在读 (read) 操作之前.
还有, 在知乎上也看到一个这样的回答: https://www.zhihu.com/question/35268028
[转] Java 中的双重检查锁(double checked locking)
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-3114952.html