Java雙重校驗(yàn)鎖單例原理
前言
作為開發(fā)者,單例這個(gè)就再也熟悉不過了,但是作為多種單例實(shí)現(xiàn)模式,我個(gè)人覺得雙重校驗(yàn)鎖是非常不多的實(shí)現(xiàn),我們簡(jiǎn)單來分析一下其原理。
正文
先來說一下Java版本的,后面會(huì)涉及Kotlin中的代碼我們?cè)僮霰葘?duì)。
代碼實(shí)現(xiàn)
Java代碼實(shí)現(xiàn)如下:
//雙重校驗(yàn)鎖單例 public class SingleInstance { //必須volatile修飾 見分析1 private volatile static SingleInstance instance; //私有化構(gòu)造函數(shù) private SingleInstance() { } public static SingleInstance getInstance() { //第一個(gè)判空 見分析2 if (instance == null) { synchronized (SingleInstance.class) { //第二個(gè)判空 見分析3 if (instance == null) { //新建實(shí)例 instance = new SingleInstance(); } } } return instance; } }
首先這里synchronized關(guān)鍵字沒有修飾整個(gè)getInstance函數(shù),因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)可能使用地方很多,這樣就會(huì)造成其他線程阻塞,不太好,所以這里只同步了一段代碼。
分析2:為什么在進(jìn)入同步代碼塊時(shí)需要進(jìn)行進(jìn)行判空,假如有線程A和線程B,這時(shí)線程A先判斷instance為null,所以它進(jìn)入了同步代碼塊,創(chuàng)建了對(duì)象,然后線程B再進(jìn)來時(shí),它就不必再進(jìn)入同步代碼快了,可以直接返回,也其實(shí)也就是懶加載,可以加快執(zhí)行速度。
分析3:為什么在同步代碼塊中還要再進(jìn)行一次判斷呢,假如有線程A和線程B,它倆A先調(diào)用方法,B緊接著調(diào)用,這時(shí)A、B在分析2出的判空都是空,所以A進(jìn)入同步代碼塊,B進(jìn)行等待,當(dāng)A進(jìn)入同步代碼塊中創(chuàng)建了對(duì)象后,A線程釋放了鎖,這時(shí)B再進(jìn)入,如果這時(shí)不加分析3的判空,B又會(huì)創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例,這明顯不符合規(guī)矩。
分析1:那既然加了2層判斷,那為什么還要加個(gè)volatile關(guān)鍵字呢,這里知識(shí)點(diǎn)就有點(diǎn)多了。
因?yàn)樾陆▽?shí)例的代碼:
instance = new SingleInstance();
它不是一個(gè)原子操作,這個(gè)簡(jiǎn)單的賦值可以分為3步:
1、給SingleInstance分配內(nèi)存
2、調(diào)用SingleInstance的構(gòu)造方法
3、把instance指向分配的內(nèi)存空間
這是正常邏輯的3個(gè)步驟,也只有按1 2 3執(zhí)行后,這個(gè)instance才不是null。
但是Java內(nèi)存模型允許這個(gè)進(jìn)行指令重排序,也就是這3步可能是123也可能是132,所以這里就有問題了。
假如線程A和線程B,線程A已經(jīng)跑到分析3處的代碼,這時(shí)這條指令執(zhí)行是132,剛把步驟3執(zhí)行完,這時(shí)線程B跑到了分析1處的代碼,會(huì)發(fā)現(xiàn)instance不為null了,這時(shí)線程B就直接返回了,從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。
既然知道了原因,那volatile關(guān)鍵字就是解決這個(gè)的,它可以禁止指令重新排序,而且保證所有線程看到這個(gè)變量是一致的,也就是不會(huì)從緩存中讀取(這個(gè)特性后面有機(jī)會(huì)再說),所以在創(chuàng)建instance實(shí)例時(shí),它的步驟都是123,就不會(huì)出錯(cuò)了。
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java雙重校驗(yàn)鎖單例原理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java校驗(yàn)鎖單例內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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