在使用双锁时使单例实例易失性有什么意义？

singleton java volatile double-checked-locking thread-synchronization

2022-09-01 01:18:26

private volatile static Singleton uniqueInstance

在单例中使用双锁方法进行同步时，为什么单实例被声明为易失性？我可以在不将其声明为易失性的情况下实现相同的功能吗？

答案 1

可防止对内存写入进行重新排序，从而使其他线程无法通过单例的指针读取单例的未初始化字段。volatile

考虑这种情况：线程 A 发现，锁定，确认它仍然是，并调用单例的构造函数。构造函数在 Singleton 内部写入成员，然后返回。线程 A 现在将对新创建的单例的引用写入到中，并准备释放其锁。uniqueInstance == nullnullXYZuniqueInstance

就像线程 A 准备释放其锁一样，线程 B 出现了，发现它不是。线程访问时认为它已被初始化，但由于 CPU 对写入进行了重新排序，因此线程 A 写入的数据尚未对线程 B 可见。因此，线程 B 在中看到不正确的值，这是错误的。uniqueInstancenullBuniqueInstance.XYZXYZXYZ

标记易失性时，将插入内存屏障。在之前启动的所有写入都将在修改之前完成，从而防止上述重新排序情况。uniqueInstanceuniqueInstanceuniqueInstance

答案 2

如果没有代码，则无法与多个线程一起正常工作。volatile

来自维基百科的双重检查锁定：

从 J2SE 5.0 开始，此问题已得到修复。volatile 关键字现在可确保多个线程正确处理单一实例。这个新习语在“双重检查锁定已损坏”声明中进行了描述：

// Works with acquire/release semantics for volatile
// Broken under Java 1.4 and earlier semantics for volatile
class Foo {
    private volatile Helper helper = null;
    public Helper getHelper() {
        Helper result = helper;
        if (result == null) {
            synchronized(this) {
                result = helper;
                if (result == null) {
                    helper = result = new Helper();
                }
            }
        }
        return result;
    }

    // other functions and members...
}

通常，如果可能的话，您应该避免双重检查锁定，因为很难正确，如果您弄错了，则可能很难找到错误。请尝试以下更简单的方法：

如果帮助器对象是静态的（每个类装入器一个），则另一种方法是按需初始化持有者习语

// Correct lazy initialization in Java 
@ThreadSafe
class Foo {
    private static class HelperHolder {
       public static Helper helper = new Helper();
    }

    public static Helper getHelper() {
        return HelperHolder.helper;
    }
}