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java双重检验锁模式是什么

WBOY

Lepaskan： 2023-05-19 15:29:49

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起因

在对项目进行PMD静态代码检测时，遇到了这样一个问题

Partially created objects can be returned by the Double Checked Locking pattern when used in Java. An optimizing JRE may assign a reference to the baz variable before it calls the constructor of the object the reference points to.

Note: With Java 5, you can make Double checked locking work, if you declare the variable to be volatile.

可能在使用双重检验锁模式时，会返回一个未完全初始化的对象。有些人可能会怀疑部分初始化对象的概念，请继续往下分析

什么是双重检验锁模式

<code>public static Singleton getSingleton() {<br>    if (instance == null) {                        <br>        synchronized (Singleton.class) {<br>            if (instance == null) {                 <br>                instance = new Singleton();<br>            }<br>        }<br>    }<br>    return instance ;<br>}</code>

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我们看到，在同步代码块的内部和外部都判断了instance == null，这是因为，可能会有多个线程同时进入到同步代码块外的if判断中，如果在同步代码块内部不进行判空的话，可能会初始化多个实例。

问题所在

这种写法看似完美无缺，但它却是有问题的，或者说它并不担保一定完美无缺。主要原因在于instance = new Singleton();并不是原子性的操作。
创建一个对象可以分为三部：

<code>1.分配对象的内存空间<br>2.初始化对象<br>3.设置instance指向刚分配的内存地址<br>当instance指向分配地址时，instance是不为null的</code>

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但是，2、3步之间，可能会被重排序，造成创建对象顺序变为1-3-2.试想一个场景：
线程A第一次创建对象Singleton，对象创建顺序为1-3-2；
当给instance分配完内存后，这时来了一个线程B调用了getSingleton()方法
这时候进行instance == null的判断，发现instance并不为null。
但注意这时候instance并没有初始化对象，线程B则会将这个未初始化完成的对象返回。那B线程使用instance时就可能会出现问题，这就是双重检查锁问题所在。

使用volatile

对于上述的问题，我们可以通过把instance声明为volatile型来解决

<code>public class Singleton{<br>    private volatile static Singleton instance;<br>    public static Singleton getSingleton() {<br>        if (instance == null) {                        <br>            synchronized (Singleton.class) {<br>                if (instance == null) {                 <br>                    instance = new Singleton();<br>                }<br>            }<br>        }<br>        return instance ;<br>    }<br>}</code>

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但是必须在JDK5版本以上使用。

静态内部类

<code>public class Singleton {  <br>    private static class SingletonHolder {  <br>        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  <br>    }  <br>    private Singleton (){}  <br>    public static final Singleton getInstance() {  <br>        return SingletonHolder.INSTANCE; <br>    }  <br>}</code>

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目前比较推荐的写法是采用静态内部类的方式，既能够实现懒加载，又不会出现线程安全问题。而且减少了synchronized的开销。

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