首先我們來看一下非線程安全的初始化單例模式
public class UnsafeLazyInitialization { private static UnsafeLazyInitialization instance; public static UnsafeLazyInitialization getInstance(){ if(instance == null){ //1: 线程A执行 instance = new UnsafeLazyInitialization(); //2: 线程B执行 } return instance; } }
在UnsafeLazyInitialization 類別中,假設線程A執行到程式碼1的時候,線程B執行到程式碼2, 這時候線程A 可能看到instance 引用物件還沒有完成初始化。
對於UnsafeLazyInitialization 類,我們可以對getInstance()方法做同步處理來實現來實現線程安全的延遲初始化,範例程式碼如下:
public static synchronized UnsafeLazyInitialization getInstance(){ if(instance == null){ //1: 线程A执行 instance = new UnsafeLazyInitialization(); //2: 线程B执行 } return instance; } }
由於上述程式碼對getInstance()方法做了同步處理,這樣可能導致同步程式開銷加大。如果getInstance()被多個執行緒頻繁調用,將會導致程式執行效能降低,反之亦然如果不是被多個執行緒調用,那個這個getInstance()方法的延遲初始化方法將影響效能。
JVM 1.6之前synchronized是重量級鎖,所以很耗費效能,所以人們想到了一個種雙校驗鎖(Dobule-check Locking)的方案來提高效能,範例程式碼如下:
public class DoubleCheckedLocking { //1、 private static Instance instance; //2、 public static Instance getInstance(){ //3、 if(instance == null){ //4、第一次检查 synchronized (DoubleCheckedLocking.class){ //5、枷锁 if(instance == null){ //6、第二次检查 instance = new Instance(); //7、问题的根源在这里 } //8、 } } return instance; } }
如上程式碼所示:如果步驟4、第一次檢查instance不為null,就不需要執行下面的加鎖操作,大大降低了synchronized 鎖定帶來的效能問題。上面程式碼看起來沒有任何問題。 1.多個執行緒視圖去建立新物件的時候,透過synchronized關鍵字可以保證只有一個執行緒建立物件成功。
2、如果instance 實例物件已經被創建,則直接透過getInstatnce()方法取得物件實例。
上面程式碼看起來很完美,但是當執行步驟4的時候,instatnce! =null 的時候,instatnce 的引用物件有可能還沒完成初始化。
上面程式碼我們執行到步驟7的時候,instance = new Instance(); ,創建了一個對象,這個創建對象的步驟可以分為三步,如下:
memory = allocate() //1.分配内存空间memory ctorInstance(memory) //2, 初始化对象在内存 分配内存空间memory上初始化 Singleton 对象 instance = memory //3、设置 instance 指向刚分配的内存地址memory
上面三行程式碼2和3可能發生重排序,在(JTI編譯器上,這種重排序是真是發生的) 步驟2和步驟3發生重排序後執行順序
memory = allocate() //1.分配内存空间memory instance = memory //3、设置 instance 指向刚分配的内存地址memory // 注意此时instance对象还没有被初始化,但是instance的引用已经不是null了。 ctorInstance(memory) //2, 初始化对象在内存 分配内存空间memory上初始化 Singleton 对象
下面看多執行緒執行順序
#上述程式碼第7行instance = new Instance(); 如果A執行緒發生指令重排序(2,3),那麼另一個執行緒B有可能在4行程式碼判斷instance 不為空。線程B接下來訪問instance的引用對象,但是instance對像有可能還沒被A初始化完成。此時執行緒B可能存取一個沒有初始化完成的對象,導致報空指標錯誤。
1、不允許2、3進行指令重排。 2、允許2、3進行重排序,但是不允許其它線程看到重排序
基於上面代碼只需要在instance聲明時加上volatile關鍵字就可以,如下程式碼
public class DoubleCheckedLocking { //1、 private static volatile Instance instance; //2、 public static Instance getInstance(){ //3、 if(instance == null){ //4、第一次检查 synchronized (DoubleCheckedLocking.class){ //5、枷锁 if(instance == null){ //6、第二次检查 instance = new Instance(); //7、问题的根源在这里 } //8、 } } return instance; } }
以上是java雙重檢查鎖定問題怎麼解決的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!