设计模式-单例模式

主要记录一下双重锁方式,以及要注意的地方

public class SingleInstance {
	private static volatile SingleInstance INSTANCE;

	private SingleInstance() {
	}

	public static SingleInstance getInstance() {
		if (INSTANCE == null) {
			synchronized (SingleInstance.class) {
				if (INSTANCE == null) {
					INSTANCE = new SingleInstance();
				}
			}
		}
		return INSTANCE;
	}
}

为什么要加volatile关键字?

主要在于INSTANCE = new SingleInstance();这句,这并非是一个原子操作,事实上在 JVM 中这句话大概做了下面 3 件事情。

1. 给 INSTANCE 分配内存

2. 调用 SingleInstance的构造函数来初始化成员变量,形成实例

3. 将INSTANCE 对象指向分配的内存空间(执行完这步 singleton才是非 null 了)

但是在 JVM 的即时编译器中存在指令重排序的优化。也就是说上面的第二步和第三步的顺序是不能保证的,最终的执行顺序可能是 1-2-3 也可能是 1-3-2。如果是后者,则在 3 执行完毕、2 未执行之前,被线程二抢占了,这时 INSTANCE 已经是非 null 了(但却没有初始化),所以线程二会直接返回 INSTANCE ,然后使用,然后顺理成章地报错。

再稍微解释一下,就是说,由于有一个『INSTANCE 已经不为null但是仍没有完成初始化』的中间状态,而这个时候,如果有其他线程刚好运行到第一层if (INSTANCE == null)这里,这里读取到的INSTANCE 已经不为null了,所以就直接把这个中间状态的INSTANCE 拿去用了,就会产生问题。

这里的关键在于——线程T1对instance的写操作没有完成,线程T2就执行了读操作。

volatile关键字的一个作用是禁止指令重排,把instance声明为volatile之后,对它的写操作就会有一个内存屏障(什么是内存屏障?),这样,在它的赋值完成之前,就不用会调用读操作

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