JUC:double-checked locking(DCL) 懒汉单例模式

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double-checked locking(DCL) 问题

  • 第一个if用于后续进入的线程,不用再获取锁来判断是否已经创建了对象。
  • 第二个if,为的是第一个进入的线程创建对象,以及防止卡在第一个if之后,获锁之前的线程在第一个线程已经创建对象的情况下,在获取锁后,判断不用创建对象,防止多次创建。

单例模式:

java 复制代码
public final class Singleton {
    private Singleton() { }
    private static Singleton INSTANCE = null;
    
    public static Singleton getInstance() { 
        if(INSTANCE == null) { 
            // 首次访问同步,而之后的使用就不用 synchronized,所以在此行前加了判断  
            synchronized(Singleton.class) {
                if (INSTANCE == null) { 
                    INSTANCE = new Singleton(); 
                } 
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

特点:

  • 懒汉式实例化
  • 首次使用加锁,之后不用加锁

但是,看似完美的代码,其实并不对,因为第一个if判断并不在synchronized中,所以可能会发生指令重排问题。

synchronized可以保证原子、有序、可见性,但是有序性需要变量完全synchronized被保护,这里第一个if并不在sync中,所以是可能发生下述情况的。

也就是说synchronized只能保证临界区内的指令不和临界区外的指令发生重排序。

比如先给INSTANCE赋值了,但是还没有调用构造方法,这时线程切换,他以为你创建好了对象,然后返回对象直接开始使用,是不是就出现问题了,因为我们对象还没构造呢。

解决方法

给Singleton加volatile。

java 复制代码
public final class Singleton {
    private Singleton() { }
    private static volatile Singleton INSTANCE = null;
    
    public static Singleton getInstance() { 
        if(INSTANCE == null) { 
            // 首次访问同步,而之后的使用就不用 synchronized,所以在此行前加了判断  
            synchronized(Singleton.class) {
                if (INSTANCE == null) { 
                    INSTANCE = new Singleton(); 
                } 
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

这样就是一个正确的代码了。

volatile作用

volatile作用:

可见性:

  • 写屏障(sfence)保证在该屏障之前对共享变量的改动,都同步到主存当中
  • 读屏障(lfence)保证在该屏障之后对共享变量的读取,加载的是主存中最新数据

有序性:

  • 写屏障会确保指令重排序时,不会将写屏障之前的代码排在写屏障之后
  • 读屏障会确保指令重排序时,不会将读屏障之后的代码排在读屏障之前

只能保证读数据正确,不能保证原子性。

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