java雙重檢查鎖定問題怎麼解決

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;
		}
	}

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;
		}
	}

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;
		}
	}

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

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

下面看多執行緒執行順序

#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;
		}
	}

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！