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双检测锁定(DCL)和Singleton模式的问题

www.zige365.com 2010-6-7 11:44:48 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

看OOP教材时,提到了一个双检测锁定(Double-Checked Lock, DCL)的问题,但是书上没有多介绍,只是说这是一个和底层内存机制有关的漏洞。查阅了下相关资料,对这个问题大致有了点了解。

从头开始说吧。

在多线程的情况下Singleton模式会遇到不少问题,一个简单的例子

1:  class Singleton {      
2:      private static Singleton instance = null;     
3:        
4:      public static Singleton instance() {     
5:          if (instance == null) {     
6:              instance = new Singleton();     
7:          }     
8:          return instance;    
9:      }    
10:  }

假设这样一个场景,有两个线程调用Singleton.instance(),首先线程一判断instance是否等于null,判断完后一瞬间虚拟机把线程二调度为运行线程,线程二再次判断instance是否为null,然后创建一个Singleton实例,线程二的时间片用完后,线程一被唤醒,接下来它执行的代码依然是instance = new Singleton();
两次调用返回了不同的对象,出现问题了。

最简单的方法自然是在类被载入时就初始化这个对象:private static Singleton instance = new Singleton();

JLS(Java Language Specification)中规定了一个类只会被初始化一次,所以这样做肯定是没问题的。

但是如果要实现延迟初始化(Lazy initialization),比如这个实例初始化时的参数要在运行期才能确定,应该怎么做呢?

依然有最简单的方法:使用synchronized关键字修饰初始化方法:

  1. public synchronized static Singleton instance() {          
  2.     if (instance == null) {  
  3.         instance = new Singleton();  
  4.     }  
  5.     return instance;  
  6. }   

这里有一个性能问题:多个线程同时访问这个方法时,会因为同步而导致每次只有一个线程运行,影响程序性能。而事实上初始化完毕后只需要简单的返回instance的引用就行了。

双检测锁定解决方案

DCL是一个“看似”有效的解决方法,先把对应代码放上来吧:

    1 :   class Singleton {   
    2 :       private static Singleton instance = null ;   
    3 :      
    4 :       public static Singleton instance() {   
    5 :           if (instance == null ) {
    6 :               synchronized (this) {   
    7 :                   if (instance == null)
    8 :                      instance = new Singleton();
    9 :              }
    10 :          }
    11 :          return instance;
    12 :      }
    13 :  }

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