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雙重檢查鎖定的由來(lái)
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在Java程序中，有時(shí)需要推遲一些高開銷的對(duì)象的初始化操作，并且只有在真正使用到這個(gè)對(duì)象的時(shí)候，才進(jìn)行初始化，此時(shí)，就需要延遲初始化技術(shù)。
延遲初始化的正確實(shí)現(xiàn)是需要一些技巧的，否則容易出現(xiàn)問題，下面一一介紹。
方案1
- public class UnsafeLazyInit{
- private static Instance instance;
- public static Instance getInstance(){
- if (instance == null){
- instance = new Instance();
- }
- return instance;
- }
- }
這種做法的錯(cuò)誤是很明顯的，如果兩個(gè)線程分別調(diào)用getInstance，由于對(duì)共享變量的訪問沒有做同步，很容易出現(xiàn)下面兩種情況：
1.線程A和B都看到instance沒有初始化，于是分別進(jìn)行了初始化。
2.instance=new Instance操作被重排序，實(shí)際執(zhí)行過(guò)程可能是：先分配內(nèi)存，然后賦值給instance，***再執(zhí)行初始化。如果是這樣的話，其他線程可能就會(huì)讀取到尚未初始化完成的instance對(duì)象。
方案2
- public class UnsafeLazyInit{
- private static Instance instance;
- public static synchronized Instance getInstance(){
- if (instance == null){
- instance = new Instance();
- }
- return instance;
- }
- }
這種做法的問題是很明顯的，每一次讀取instance都需要同步，可能會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生較大的影響。
方案3
方案3是一個(gè)錯(cuò)誤的雙重檢測(cè)加鎖實(shí)現(xiàn)，看代碼：
- public class UnsafeLazyInit{
- private static Instance instance;
- public static Instance getInstance(){
- if (instance == null){
- synchronized(UnsafeLazyInit.classs){
- if (instance == null){
- instance = new Instance();
- }
- }
- }
- return instance;
- }
- }
這種方案看似解決了上面兩種方案都存在的問題，但是也是有問題的。
問題根源
instance = new Instance();
這一條語(yǔ)句在實(shí)際執(zhí)行中，可能會(huì)被拆分程三條語(yǔ)句，如下：
- memory = allocate();
- ctorInstance(memory); //2
- instance = memory; //3
根據(jù)重排序規(guī)則，后兩條語(yǔ)句不存在數(shù)據(jù)依賴，因此是可以進(jìn)行重排序的。
重排序之后，就意味著，instance域在被賦值了之后，指向的對(duì)象可能尚未初始化完成，而instance域是一個(gè)靜態(tài)域，可以被其他線程讀取到，那么其他線程就可以讀取到尚未初始化完成的instance域。
基于volatile的解決方案
要解決這個(gè)辦法，只需要禁止語(yǔ)句2和語(yǔ)句3進(jìn)行重排序即可，因此可以使用volatile來(lái)修改instance就能做到了。
private volatile static Instance instance;
因?yàn)閂olatile語(yǔ)義會(huì)禁止編譯器將volatile寫之前的操作重排序到volatile之后。
基于類初始化的解決方案
Java語(yǔ)言規(guī)范規(guī)定，對(duì)于每一個(gè)類或者接口C ，都有一個(gè)唯一的初始化鎖LC與之對(duì)應(yīng)，從C到LC的映射，由JVM實(shí)現(xiàn)。每個(gè)線程在讀取一個(gè)類的信息時(shí)，如果此類尚未初始化，則嘗試獲取LC去初始化，如果獲取失敗則等待其他線程釋放LC。如果能獲取到LC，則要判斷類的初始化狀態(tài)，如果是位初始化，則要進(jìn)行初始化。如果是正在初始化，則要等待其他線程初始化完成，如果是已經(jīng)初始化，則直接使用此類對(duì)象。
- public class InstanceFactory{
- private static class InstanceHolder{
- public static Instance = new Instance();
- }
- public static Instance getInstance(){
- return InstanceHolder.instance; //這里將導(dǎo)致instance類被初始化
- }
- }
結(jié)論
字段延遲初始化降低了初始化類或者創(chuàng)建實(shí)例的開銷，但是增加零訪問被延遲促使化的字段的開銷。在大部分時(shí)候，正常的初始化要優(yōu)于延遲初始化。如果確實(shí)需要對(duì)實(shí)例字段使用線程安全的延遲初始化，請(qǐng)使用上面介紹的基于volatile的延遲初始化方案;如果確實(shí)需要對(duì)靜態(tài)字段使用線程安全的延遲初始化，請(qǐng)使用上面基于類初始化方案的延遲初始化。
文章題目：雙重檢查鎖定和延遲初始化
文章來(lái)源：http://m.5511xx.com/article/coddcph.html
