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java雙重檢查鎖定問題怎麼解決

PHPz
發布: 2023-04-18 11:31:04
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雙重檢查鎖定由來

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;
		}
	}
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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;
		}
	}
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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;
		}
	}
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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。

上面雙重校驗鎖定問題

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。

問題的根源

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
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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
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下面看多執行緒執行順序

java雙重檢查鎖定問題怎麼解決

java雙重檢查鎖定問題怎麼解決

#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。

問題解決

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volatile 的解決方案

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;
		}
	}
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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!

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來源:yisu.com
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